集线器和交换机有什么区别
2020-01-21 iscfan 信速科技
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目前，80％的局域网（LAN）是以太网，在局域网中大量地了集线器（HUB）或交换机（Switch）这种连接设备。利用集线器连接的局域网叫共享式局域网，利用交换机连接的局域网叫交换式局域网。那它们二者有何区别呢？
大家知道，以太网中采用的工作方式是CSMA／CD（载波监听多路访问／冲突检测），对于发送端来说，它每发送一个数据信息时，首先对网络进行监听，当它检测到线路正好有空，便立即发送数据，否则继续检测，直到线路空闲时再发送。对于接收端来说，对接收到的信号首先进行确认，如果是发给自己的就接收，否则不予理睬。
在介绍集线器与交换机二者区别的时候，我们先来谈谈网络中的共享和交换这两个概念。在此，我们打个比方，同样是10个车道的马路，如果没有给道路标清行车路线，那么车辆就只能在无序的状态下抢道或占道通行，容易发生交通堵塞和反向行驶的车辆对撞，使通行能力降低。为了避免上述情况的发生，就需要在道路上标清行车线，保证每一辆车各行其道、互不干扰。共享式网络就相当于前面所讲的无序状态，当数据和用户数量超出一定的限量时，就会造成碰撞冲突，使网络性能衰退。而交换式网络则避免了共享式网络的不足，交换技术的作用便是根据所传递信息包的目的地址，将每一信息包独立地从端口送至目的端口,避免了与其它端口发生碰撞，提高了网络的实际吞吐量。
共享式以太网存在的主要问题是所有用户共享带宽，每个用户的实际可用带宽随网络用户数的增加而递减。这是因为当信息繁忙时，多个用户都可能同进“争用”一个信道，而一个通道在某一时刻只充许一个用户占用，所以大量的经常处于监测等待状态，致使信号在传送时产生抖动、停滞或失真，严重影响了网络的性能。
集线器上是一个中继器，而中继器的主要功能是对接收到的信号进行整形再生放大，使被衰减的信号再生（恢复）到发送时的状态，以扩大网络的传输距离，而不具备信号的定向传送能力。
交换式以太网中，交换机供给每个用户专用的信息通道，除非两个源端口企图将信息同时发往同一目的端口，否则各个源端口与各自的目的端口之间可同时进行通信而不发生冲突。
交换机只是在工作方式上与集线器不同，其它的连接方式、速度选择等则与集线器基本相同。
不久的将来，局域网中的交换机将逐取代集线器。
集线器
集线器(HUB)是局域网LAN中重要的部件之一，它是网络连线的连接点。集线器有多个户端口，连接计算机和服务器之类的外围设备。一个以太网数据包从一个站发送到集线器上，然后它就被广播到集线器中的其它所有端口，所以基于集线器的网络仍然是一个共享介质的LAN。智能集线器的每一个端口都可以由网络操作员从集线器管理控制台上来配置、监视、连通或解释。集线器管理还包括收集各种各样网络参数的有关信息，诸如通过集线器和它每一个端口的数据包数目、它们是什么类型的包、数据包是否包含错误，以及发生过多少次冲等等。
目前有三种配置形式的集线器：
一、独立型集线器
独立型集线器是带有许多端口的单个盒子式的产品。独立型集线器间或者是用一段10Base－5同轴电缆把它们连接在一起，或者是在每个集线器上的独立端口之间用双绞线把它们连接起来。独立型集线器通常是最便宜的集线器，常常是不加管理的。它们最适合于小型独立的工作小组、部门或者办公室。
二、模块化集线器
模块化集线器在网络中是很流行的，因为它们扩充方便且备有管理选件。模块化集线器配有机架或卡箱，带多个卡槽，每个槽可放一块通信卡。每个卡的作用就相当于一个独立型集线器。当通信卡安放在机架内卡槽中时，它们就被连接到通信底板上，这样，底板上的两个通信卡的端口间就可以方便地进行通信。模块化集线器的大小范围可从4到14个槽，故网络可以方便地进行扩充。
三、堆叠式集线器
第三种类型集线器是堆叠式集线器。除了多个集线器可以“堆叠”或者用短的电缆线连在一起之外，其外形和功能均和独立型集线器相似。当它们连接在一起时，其作用就像一个模块化集线器一样，可以当作一个单元设备来进行管理。在堆叠中使用的一个可管理集线器提供了对此堆叠中其它集线器的管理。当一个机构想以少量的投资开始而又满足未来的增长时，这些集线器是最理想的。
交换机
交换描述了一种设备，该设备可以根据数据路层信息做出帧转发决策，同时构造自己的转发表。交换机运行在数据链路层，可以访问MAC地址，并将帧转发至该地址。交换机的产生，导致了带宽的增加。
一、三种方式的数据交换
Cutthrough：封装数据包进入交换引擎后，在规定时间内丢到背板总线上，再送到目的端口，这种交换方式交换速度快，但容易出现丢包现象；
Store＆Forward：封装数据包进入交换引擎后被存在一个缓冲区，由交换引擎转发到背板总线上，这种交换方式克服了丢包现象，但降低了交换速度；
Fragment Free：介于上述两者之间的一种解决方案。
二、背板带宽与端口速率
交换机将每一个端口都挂在一条带宽很高的背板总线（CoreBus）上，背板总线即背板带宽。端口速率即端口每秒吞吐多少数据包。
三、模块化与固定配置
交换机从设计理念上讲只有两种：一种是机箱式交换机（也称为模块化交换机），另一种是独立式固定配置交换机。
机箱式交换机最大的特色就是具有很强的可扩展性，它能提供一系列扩展模块，诸如千兆以太网模块、FDDI模块、ATM模块、快速以太网模块、令牌环模块等等，所以能够将具有不同协议、不同拓扑结构的网络连接起来。它最大的缺点就是价格昂贵。机箱式交换机一般作为骨干交换机来使用。
固定配置交换机，一般具有固定端口的配置。固定配置交换机的可扩充性不如机箱式交换机，但是成本却要低得多。
