网桥和交换机工作在数据链路层,其中交换机是简化的网桥,这就是两者的区别。因此就只拿交换机简单说明一下。
交换机的作用一句话:就是对数据帧的转发。
如图所示,交换机就是我们常见的小单位中局域网机器连接在一起的设备。
交换机比较“智能”,相比集线器聪明很多,下面我们一条一条的说明。
一、独占带宽
比如,在一个10Mbit/s的共享以太网中,我们弄一个交换机连几台电脑,虽然每台机器连到交换机的带宽是10Mbit/s,但是独占的。如果交换机有10个口,那么吞吐率将达到100Mbit/s
二、交换机可以连接两个不同的网段
一般印象中是路由器连接两个不同的网段,但是传统的交换机也可以连接不同网段,比如有些企业可以将一个共享局域网划分几个子网,这个问题我们在后面的网络层中详细说明。
三、交换机里面装有芯片,比集线器“智能”
(1)内部有地址表,也就是将帧送到哪去的MAC地址,可以通过自学算法得到
(2)可以流量进行控制,比如某个机器接收不及时,可以将帧暂存到自己的存储设备中。
说到底,这些功能都是因为交换机内部加了一些专门的芯片。
小结
对硬件的学习主要作用于纯软的开发,因此更为详细的部分作者就不再多写,对于交换机我们需要记住的几个地方如下:
- 交换机主要用于以太网帧转发,工作在数据链路层。
- 交换机可以连接相同的网络,还可以连接不同的网络。它只看MAC,因此要是有个设备不是计算机,只要它有MAC地址也可以混在一些通信构成混合网络。
- 交换机内部有集成芯片,可以缓冲帧,存储地址表等。
- 交换机是即插即用设备,通上电就可以工作,内部有自学习算法。
- 交换机口是独占带宽,可以无碰撞的传输数据
集线器
集线器是一种比较老式的设备,它工作在物理层,仅仅就是将接收到的0和1比特流无差别的转发出去,有时也称为中继器(作者参考网络的一些说法)。和交换机比较,好像没有什么“智能”。
但是这个设备也是一个里程碑的发明,它将以太网从原来的总线型升级成星型结构,如上图所示。
由于交换机更智能且性能远超集线器,因此交换机将集线器也淘汰出市场。
总结
这篇简单的说明了网桥、交换机和集线器,这几个设备再加上网卡,是物理层和数据链路层中主要使用的几个设备,因此有必要提一下。