来了!以太网、集线器、交换机的区别分析:简单易懂，涨知识

以太网是当前使用最广泛的局域网技术，它是使用 CSMA / CD 网络访问方法的局域网系统。

以太网是当今现有局域网（LAN）采用的最常见的通信协议标准。该标准定义了局域网（LAN）中使用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互连的设备之间以10到100 Mbps的速率传输信息包。双绞线10 Base T以太网由于其低成本，高可靠性和10 Mbps的速率而成为最广泛使用的以太网技术。直接扩展的无线以太网可以达到11Mbps，许多制造商提供的产品可以使用通用的软件协议进行通信，并且具有最佳的开放性。

一、以太网的连接

1、常用的拓扑结构：总线型拓扑和星型拓扑结构。

总线型拓扑：

需要的电缆更少，价格低廉，管理成本高，不容易隔离故障点以及使用共享访问机制，这很容易导致网络拥塞。在以太网的早期，主要使用总线型拓扑，使用同轴电缆作为传输介质，并且连接简单。通常，在小型网络中不需要专用的网络设备。但是，由于其固有的缺陷，它已逐渐用作集线器，而该交换机已由核心星型网络取代。

星型拓扑结构：

易于管理，易于扩展，需要特殊的网络设备作为网络的核心节点，需要更多的网络电缆，并且核心设备的可靠性高。使用专用的网络设备（例如RS485集线器或以太网交换机）作为核心节点，局域网中的每个主机都通过双绞线连接到核心节点，形成了星型拓扑结构。尽管星型网络比总线类型需要更多的电缆，但布线和连接器比总线类型便宜。另外，星型拓扑结构可以通过级联轻松地将网络大规模扩展，因此它已被大多数以太网广泛使用。

2、传输介质：

以太网可以使用多种连接介质，包括同轴电缆，双绞线和光纤。其中，双绞线主要用于从主机到集线器或交换机的连接，而光纤主要用于交换机之间的级联以及交换机和路由器之间的点对点链路。同轴电缆作为主要的连接介质在早期已经逐渐淘汰。

二、集线器是什么？

集线器的英文名称为HUB。从字面意义上，您可以了解其功能，即把线集合起来。

HUB工作在物理层，并且多个设备可以使用双绞线电缆连接到HUB，以实现物理层的互连。

HUB仍使用总线共享技术，因此仍使用CSMA / CD技术进行交互。当它接收到数据时，它将进行广播，以便连接到HUB的所有设备都必须接收并查看它是否是它们自己的数据包。

集线器是像中继器一样在物理层工作的网络设备。

共享以太网的缺点：由于所有节点都连接在同一个冲突域中，因此，无论帧来自何处，无论何处，所有节点都可以接收此帧。随着节点的增加，大量冲突将导致网络性能急剧下降。集线器只能同时发送一个数据帧，这意味着RS485 HUB集线器的所有端口必须共享相同的带宽。

三、交换机是什么？

如前所述，HUB在物理层工作，并使用CSMA / CD技术进行交互。缺点是广播很多，冲突很多。

当交换机在数据链路层工作时，需要注意以下几点：

（1）以太网交换机的内部是数字交叉网络，而不是共享总线。优点是每个终端可以临时连接以彼此独立地交换数据。

（2）每个端口都有一个发送线和一个接收线，每个端口都有一个缓冲区，可以临时缓冲从终端发送来的数据，并在线路资源空闲后发送数据。

（3）可以通过端口转发。原理是交换机可以根据数据帧头中的目的MAC地址找到端口，并且连接到该端口的设备仅接受数据帧，从而避免了很多冲突。

交换机的工作过程如下：

（1）每个端口接收网络上的所有数据帧。

（2）使用接收到的数据帧中的源MAC地址建立MAC地址表（即源地址学习），并使用地址老化机制维护地址表。

（3）在MAC地址表的数据框中查找目标MAC地址。如果找到，它将被发送到目标MAC地址设备所在的端口（不包括原始端口）。如果找不到，请发送到所有端口（不包括原始端口）。

（4）对于广播帧和多播帧则向所有的端口转发。

以上就是关于集线器与交换机知识的详细介绍，希望对您有所帮助，感谢您的支持与阅读！

工业物联网@帝特