最近在为一家新开的网吧开通路由时 ， 网吧的治理员跑来问我 ， 网吧里的计算机互连选集线器（HUB）好还是选交换机好 ， CISCO的交换机是不是就是最好的了 。人常说 ， 只选对的不选贵的 。但如何选择就是对的呢？常见的中小型网络有二三百台电脑 ， 多者达到上千台 。它们通过综合布线系统交换设备连在一起 。并通过交换机或路由器连到宽带网络上 。因而各种交换机的选择和使用对宽带网络系统的性能将具有极为重要的影响 。我就工作中常见的一些交换机问题作些探讨与交流 。
一、集线器和交换机的区别
1. 集线器（这里仅指非交换式单网段和多网段型）在OSI体系结构中属于OSI的第一层物理层设备 ， 而交换机属于OSI的第二层数据链路层设备 ， 现在常见的三层交换为在二层平台上提供VLAN和基于IP的路由和交换功能 ， 而四层交换则为基于端口的应用 。集线器只是对数据的传输起到同步、放大和整形的作用 ， 对数据传输中的短帧、碎片等无法进行有效的处理 ， 不能保证数据传输的完整性和正确性 ， 类似于一个大的总线型局域网；而交换机不但可以对数据的传输做到同步、放大和整形 ， 而且可以过滤短帧、碎片对封装数据包进行转发等 。
2. 从工作方式来看 ， 集线器是一种广播模式 ， 也就是说集线器的某个端口工作的时候 ， 其他所有端口都能够收听到信息 ， 轻易产生广播风暴 ， 并且每一个时刻只有一个端口发送数据 ， 另外安全性差 ， 所有的网卡都能接收到所发数据 ， 只是非目的地网卡丢弃了信包 。当交换机工作的时候 ， 只有发出请求的端口和目的端口之间相互响应而不影响其他端口 ， 因此交换机就能够隔离冲突域和有效的抑制广播风暴的产生 。
3. 从带宽来看 ， 集线器不管有多少个端口 ， 所有端口都是共享一条带宽 ， 在同一时刻只能有二个端口传送数据 ， 其他端口只能等待 ， 同时集线器只能工作在半双工模式下；而对于交换机而言 ， 每个端口都有一条独占的带宽 ， 当二个端口工作时并不影响其他端口的工作 ， 同时交换机不但可以工作在半双工模式下而且可以工作在全双工模式下 。
4. 交换机工作于数据链路层以MAC地址进行寻址 ， 有一定的额外寻址开销 ， 在数据流量小时 ， 时延可能相对数据传输时间而言较大；集线器工作于物理层为广播方式传输数据 ， 流量小时性能下降不明显适合于共享总线型结构局域网 。
二、二层交换与第三层交换以及路由器的区别
第二层交换技术工作于数据链路层 。它按所接收到数据包的目的MAC地址在内部地址表中对应端口进行转发 ， 将本数据包MAC地址与对应端口记录在内部地址表中 ， MAC地址不在表内的就进行广播等待回应 。因而二层交换机对MAC地址具有学习功能 ， 对于网络层或高层协议来说是透明的 ， 数据交换靠专用处理数据包转发的ASIC（应用专用集成芯片组）实现速度很快 。但它不能处理三层及三层以上的协议 ， 不能处理不同IP子网间的数据交换 。
第三层交换工作于OSI七层模型中的第三层 ， 是利用三层协议中的IP包包头信息对后续数据流进行标记 ， 进行帧头重组 ， 将具有同一标记的数据流的报文交换到数据链路层 ， 即提供一条目标地址与源地址之间的一条数据通道 。因此 ， 三层交换机不必拆包便可判定路由 ， 从而将数据包直接转发 ， 进行数据交换 。从而可以实现不同子网IP包交换 。另外三层路由模块不是简单的二层交换机与路由器的简单叠加 ， 它是由三层路由模块叠加二层交换高速背板总线速率可达Gbit/s ， 其中大部分必需的需路由软件处理的数据转发为三层转发外 ， 其余均为二层高速转发 。
推荐阅读
- 恢复2900XL，2950，3500XL系列交换机FLASH详细步骤
- 交换的模式
- 交换机性能指标详解
- CISCO Catalyst系列交换机的数据监控
- ZXR10 2626快速交换机
- 网络语gg是什么意思
- 什么是网约车
- 交换机的看法——如何选择二层交换机
- 交换的极致—交换机技术向7层应用层发起冲击
- 华为3Com公司交换机Tag VLAN功能和配置