局域網交換機的定義
以太網、快速以太網、FDDI和令牌環網常被稱為傳統局域網,它們都是共享介質、共享帶寬的共享式局域網。為了提高帶寬,往往采用路由器進行網絡分割,將一個網絡分為多個網段,每個網段有不同的子網地址,不同的廣播域,以減少網絡上的沖突,提高網絡帶寬。微化網段已不能適應局域網擴展和新的網絡應用對高帶寬的需求,有人說已走到盡頭。
近幾年突起的交換式局域網技術,能夠解決共享式局域網所帶來的網絡效率低、不能提供足夠的網絡帶寬和網絡不易擴展等一系列問題。它從根本上改變了共享式局域網的結構,解決了帶寬瓶頸問題。目前已有交換以太網、交換令牌環、交換FDDI和ATM等交換局域網,其中交換以太網應用最為廣泛。交換局域網已成為當今局域網技術的主流。
交換機提供了橋接能力以及在現存網絡上增加帶寬的功能。
用于L A N上的交換機與網橋相似,因為它們都運作在數據鏈路層(第2層)的M A C子層上,都檢驗著所有進入的網絡流量的設備地址。與網橋還有一點相似,交換機保持一張有關地址的信息表,并用該信息來決定如何過濾并轉發L A N流量。
與網橋不同,交換機采用交換技術來增加數據的輸入輸出總和和安裝介質的帶寬。一般交換機轉發延遲很小,能經濟地將網絡分成小的沖突網域,為每個工作站提供更高的帶寬。
集線器(HUB)
集線器,英文名又稱Hub,在OSI模型中屬于數據鏈路層。價格便宜是它最大的優勢,但由于集線器屬于共享型設備,導致了在繁重的網絡中,效率變得十分低下,所以我們在中、大型的網絡中看不到集線器的身影。如今的集線器普遍采用全雙工模式,市場上常見的集線器傳輸速率普遍都為100Mbps。接下來我們了解一下集線器的幾個概念:
共享型
集線器最大的特點就是采用共享型模式,就是指在有一個端口在向另一個端口發送數據時,其他端口就處于“等待”狀態。為什么會“等待”呢?舉個例子來說,其實在單位時間內A向B發送數據包時,A是發送給B、C、D三個端口的(該現象即緊接下文介紹的IP廣播),但是只有B接收,其他的端口在第一單位時間判斷不是自己需要的數據后將不會再去接收A發送來的數據。直到A再次發送IP廣播,在A再次發送IP廣播之前的單位時間內,C,D是閑置的,或者CD之間可以傳輸數據。如圖1,我們可以理解為集線器內部只有一條通道(即公共通道),然后在公共通道下方就連接著所有端口。
IP廣播
所謂IP廣播(也稱:群發),是指集線器在發送數據給下層設備時,不分原數據來自何處,將所得數據發給每一個端口,如果其中有端口需要來源的數據,就會處于接收狀態,而不需要的端口就處于拒絕狀態。舉個例子來說:在網內時,當客戶端A發送數據包給客戶端B時,集線器便將來自A的數據包群發給每一個端口,此時B就處于接收狀態,其它端口則處于拒絕狀態;在網外也如此,當客戶端A發送域名“www.163.com”時,通過集線器,然后經過DNS域名解析把IP地址(202.108.36.172)發回給集線器。此時,集線器便群發給所有接入的端口,需要此地址的機器便處于接收狀態(客戶端A處于接收狀態),不需要則處于拒絕狀態。
單位時間
這應該是最簡單的一個名詞了,也可以理解為Hub的工作頻率,比如工作頻率為33MHz的Hub,那么在單位時間內Hub能做什么事呢?上面在解釋共享型的時候已經舉了個例子,但是有一點在這需要解釋的是,比如我們有的時候會看到A在向B發送數據的“同時”,C也在向D傳送數據,這看起來似乎有點矛盾,也確實是這樣,那為什么會看起來2者同時在進行呢?因為A在第一個單位時間內發送數據給B的時候,由于廣播的原因,B、C、D在第一個單位時間內會同時接受廣播,但是C,D會從第2個單位時間開始拒絕接收A發來的數據,因為C和D已經判斷出這些數據不是他們需要的數據。而且在第2個單位時間的時候C也發送一個數據廣播,A,B,D都接受,但是只有D會接收這些數據。這些操作只用2到3個單位時間,但是我們卻很難察覺到,感覺上就是在同時“進行”一樣。
電信基礎名詞解釋:什么是中繼線
中繼線:連接用戶交換機、集團電話(含具有交換功能的電話連接器)、無線尋呼臺、移動電話交換機等與市話交換機的電話線路稱為中繼線。
電信基礎名詞解釋:什么是網卡
網絡接口卡(NIC -Network Interface Card)又稱網絡適配器 (NIA-Network Interface Adapter),簡稱網卡。用于實現聯網計算機和網絡電纜之間的物理連接,為計算機之間相互通信提供一條物理通道,并通過這條通道進行高速數據傳輸。
在局域網中,每一臺聯網計算機都需要安裝一塊或多塊網卡,通過介質連接器將計算機接入網絡電纜系統。網卡完成物理層和數據鏈路層的大部分功能,包括網卡與網絡電纜
的物理連接、介質訪問控制(如:CSMA/CD)、數據幀的拆裝、幀的發送與接收、錯誤校驗、數據信號的編/解碼(如:曼徹斯特代碼的轉換)、數據的串、并行轉換等功能。
電信基礎名詞解釋:什么是路由器
路由器是一種連接多個網絡或網段的網絡設備,它能將不同網絡或網段之間的數據信息進行“翻譯”,以使它們能夠相互“讀”懂對方的數據,從而構成一個更大的網絡。
路由器有兩大典型功能,即數據通道功能和控制功能。數據通道功能包括轉發決定、背板轉發以及輸出鏈路調度等,一般由特定的硬件來完成;控制功能一般用軟件來實現,包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統配置、系統管理等。
多少年來,路由器的發展有起有伏。90年代中期,傳統路由器成為制約因特網發展的瓶頸。ATM交換機取而代之,成為IP骨干網的核心,路由器變成了配角。進入90年代末期,Internet規模進一步擴大,流量每半年翻一番,ATM網又成為瓶頸,路由器東山再起,Gbps路由交換機在1997年面世后,人們又開始以Gbps路由交換機取代ATM交換機,架構以路由器為核心的骨干網。