集线器交换机与路由器.ppt

集线器、交换机与路由器,一、集线器,1、什么是集线器 集线器实际就是一种多端口的中继器。,一、集线器,2、集线器的工作原理,具体通信过程是这样的：假如计算机1要将一条信息发送给计算机8，当计算机1的网卡将信息通过双绞线送到集线器上时，集线器并不会直接将信息送给计算机8，它会将信息进行“广播”将信息同时发送给8个端口，当8个端口上的计算机接收到这条广播信息时，会对信息进行检查，如果发现该信息是发给自己的，则接收，否则不予理睬。,一、集线器,3、集线器的特点（1）共享带宽 如:一个带宽为10Mb的集线器上连接了8台计算机，当这8台计算机同时工作时，则每台计算机真正所拥有的带宽是10/8=1.25Mb!（2）半双工,二、交换机,1、什么是交换机 对共享工作模式的改进,二、交换机,交换技术的基本原理,交换数据帧,构造维护交换地址表,交换技术的基本原理,交换数据帧的规则（1）如果数据帧的目的MAC地址是广播地址或者组播地址，则向交换机所有端口转发（除数据帧来的端口）；（2）如果数据帧的目的地址是单播地址，但这个地址并不在交换机的地址表中，那么也会向所有的端口转发（除数据帧来的端口）；（3）如果数据帧的目的地址在交换机的地址表中，那么就根据地址表转发到相应的端口；（4）如果数据帧的目的地址与数据帧的源地址在一个网段上，它就会丢弃这个数据帧，交换也就不会发生。,LAN交换机如何学习地址,交换机动态的学习MAC地址并将它存在内容可寻址内存(CAMcontent-addressable memory)每次交换机接收到一个数据帧后，向交换表中存放一个地址项，并且在该项上加上时间戳 当CAM中已有的相关地址的每个数据帧到达后，表中地址相关的项的时间戳将被更新 当地址的时间戳过期后，该项将从表中删除 上述更新办法将使得交换表维持在一个较小的规模,构造维护交换地址表,当然，在存放交换地址表项之前，交换机首先应该查找地址表中是否已经存在该源地址的匹配表项，仅当匹配表项不存在时才能存储该表项。每一条地址表项都有一个时间标记，用来指示该表项存储的时间周期。地址表项每次被使用或者被查找时，表项的时间标记就会被更新。如果在一定的时间范围内地址表项仍然没有被引用，它就会从地址表中被移走。因此，交换地址表中所维护的是有效和精确的主机MAC地址与交换机端口对应信息。,地址学习,地址学习,A站发送一帧数据到C站 交换机(网桥)通过学习数据帧中的源地址，发现A站的MAC地址是在E0端口所连接的网段上，将这个关系项纪录到地址表中 A站到C站的这个数据帧将被发送到E1、E2、E3(未知目的地状况下的单播unknown unicast),地址学习,交换机如何过滤数据帧,广播和组播地址,组播:指向一组逻辑分组站点的特殊地址 01-XX-XX-XX-XX-XX广播:用于和网络上所有节点通讯的地址 FF-FF-FF-FF-FF-FF,广播和组播数据帧,交换机的特点,1、独享带宽 如：当A主机向D主机发送数据时，B主机可同时向C主机发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽假设此时它们使用的是10Mb的交换机，那么该交换机此时的总流通量就等于210Mb=20Mb。2、全双工,三、路由器,1、什么是路由器路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。路由器是一种典型的网络层设备。,三、路由器,2、路由器的原理和作用,其工作原理如下：（1）工作站A将工作站B的地址120.0.5连同数据信息以数据帧的形式发送给路由器1。（2）路由器1收到工作站A的数据帧后，先从报头中取出地址120.0.5，并根据路径表计算出发往工作站B的最佳路径：R1-R2-R5-B；并将数据帧发往路由器2。（3）路由器2重复路由器1的工作，并将数据帧转发给路由器5。（4）路由器5同样取出目的地址，发现120.0.5就在该路由器所连接的网段上，于是将该数据帧直接交给工作站B。（5）工作站B收到工作站A的数据帧，一次通信过程宣告结束,四、三者的区别,集线器：纯硬件、用于连接网络终端、不能打破冲突域和广播域。交换机：拥有软件系统、用于连接网络终端、能够打破冲突域，但是不能分割广播域。路由器：拥有软件系统、用于连接网络、可以打破冲突域也可以分割广播域，是连接大型网络的必备设备。,