網絡集線器與網絡交換機的區別

2023.08.17

網絡集線器與網絡交換機的區別


集線器(HUB)和交換機在計算機網絡中各有用途。然而,它們都有不同的操作方式,並產生不同的結果。

什麼是網絡集線器?

計算機網絡中的集線器是一種網絡設備,其在OSI模型的物理層上運行,並使用電子軌道信號進行通信。其是不同計算機創建網絡的公共連接點。

網絡集線器的類型

網絡集線器有兩種類型。

  • 有源集線器:這些集線器有自己的電源,可以清理、改進和中繼網絡中的信號。可以使用有源集線器作為中繼器或書寫中心。使用有源集線器,還可以擴展兩個或更多節點。
  • 無源集線器:不需要單獨的電源來操作此類集線器。其從另一個有源集線器或接線節點獲取電源。其將信號從集線器中繼到網絡,無需清理和增強。但,不能將其用作節點的擴展。
網絡集線器的特點

集線器具有以下特性,使其成為網絡中有用的設備。

  • 可以廣播數據並共享帶寬。
  • 集線器有一個廣播域和一個衝突域。
  • 在OSI模型中,集線器在物理層運行。
  • 使用集線器,無法創建虛擬LAN。
  • 集線器可以以半雙工模式傳輸。
  • 不能使用集線器生成樹協議。
集線器的優點和缺點

優點:

  • 集線器提供共享互聯網可擴展性。可以使用具有共享帶寬的集線器快速擴展網絡。
  • 可以使用集線器來監控網絡。
  • 集線器很簡單,可以提供與傳統系統的向後兼容性。
  • 可以使用集線器擴展網絡的總距離。
  • 集線器不智能,但價格便宜。

缺點:

  • 無法通過連接到集線器來獲得專用帶寬。
  • 集線器不提供為數據傳輸選擇最佳路徑的機制。
  • 無法區分連接到集線器的設備。
  • 一個集線器只能創建一個小型網絡。
  • 集線器不能進行數據包過濾。這意味著其無法根據源地址和目標地址傳遞或阻止數據包。
  • 集線器的端口很少,大約4-12個。
  • 不能將集線器用作中繼器。

什麼是網絡交換機?

交換機是一種網絡設備,其根據需要建立和終止連接。交換機在數據鏈路層上運行,連接單個計算機網絡上的各種設備。此外,其還可以將信息路由到適當的設備。

網絡交換機的類型
  • 可管理的交換機:可以通過使用控制台端口設置和配置IP地址來管理這些交換機。
  • 不可管理的交換機:無法配置不可管理的交換機。無法為交換機分配IP地址。
  • 局域網交換機:這些交換機允許連接到企業的內部局域網,並減少瓶頸。
  • PoE交換機:這些交換機使用以太網供電技術進行操作。其可以支持通過一根電纜進行電源和數據傳輸。
交換機的特點

交換機是OSI模型的數據鏈路設備,工作在固定帶寬下。其包括以下特性。

  • 維護MAC地址表,以識別連接到交換機的設備
  • 創建虛擬局域網
  • 作為多端口網橋工作
  • 擁有24至48個端口,可創建廣泛的計算機網絡
交換機的優點和缺點

優點:

  • 交換機有助於減小廣播域的大小;其將提高數據傳輸效率。
  • 通過對端口進行邏輯分割,可以使用交換機構建虛擬局域網。
  • 交換機有一個CAM表來存儲所連接設備的MAC地址。因此其可以將數據路由到適當的MAC地址。
  • 交換機支持廣播、單播或多播。
  • 可以使用交換機作為中繼器。
  • 交換機的端口數量較多,大約為24-48個。
  • 交換機執行數據包過濾。
  • 交換機允許全雙工;這意味著其可以同時處理來自兩個方向的單個信號。

缺點:

  • 無法使用交換機有效地限制廣播。
  • VLAN之間的通信需要VLAN路由,交換機不支持。
  • 使用交換機處理多播包需要大量的配置和設計。
  • 連接到集線器的系統比連接到交換機的系統更難破解。
  • 交換機很昂貴,因為其是智能的,因此很複雜。
網絡集線器和網絡交換機之間的區別

根據具體特徵,網絡中集線器和交換機之間的區別。

特徵

  網絡集線器   

網絡交換機

用途

集線器根據接收到的信號將信號傳輸到端口

網絡交換機可以根據需要啟動或終止連接

層級

 集線器位於OSI模型的物理層

交換機位於數據鏈路層

傳輸類型

集線器只能廣播信號

交換機可以廣播、組播或單播

端口

集線器只有4-12個端口,適用於小型網絡

交換機有24-48個端口,適用於更廣泛的網絡

衝突域

一個集線器只能存在一個衝突域

交換機的每個端口都有一個衝突域;這減少了實際的

衝突

傳輸方式

集線器採用半雙工傳輸方式

交換機採用全雙工傳輸方式

成本

集線器價格便宜,因為夠簡單

交換機很昂貴,因為其是智能的,因此很複雜

數據類型

集線器發送電信號軌道

交換機發送數據幀

 生成樹

集線器不提供生成樹協議的實現

可以使用交換機來實現生成樹。生成樹對於路徑查找算法至關重要

 

存儲

集線器無法存儲MAC地址

交換機可以存儲MAC地址,並可以相應地過濾數據

常見問題解答

問:集線器以什麼形式傳輸數據?

答:集線器以二進制電子信號的形式傳輸數據。當集線器在其中一個端口接收到數據包時,其會將其作為電信號發送到所有其他端口。然而,交換機以數據幀的形式傳輸數據。交換機可以檢查數據幀,找出MAC地址,並將其發送到適當的設備。

問:集線器有IP地址嗎?

答:沒有。集線器不是智能設備,其沒有IP地址。通過集線器進行通信的設備看不到集線器。因此,不能為集線器分配IP地址。集線器僅從一個端口獲取數據,並通過電信號將其發送到所有其他端口。其不能解釋信號,也無法理解其發送的內容。如果不了解這些信號的內容,設備就無法擁有IP地址。

問:交換機屬於OSI模型的哪一層?

答:交換機屬於OSI或開放系統互連模型的數據鏈路層。其可以理解MAC地址,因此不必在集線器等物理層上運行。但交換機不理解IP地址,因此其不能處於網絡層。交換機只關心MAC地址,並將數據鏈接到正確的設備。

問:交換機和路由器有什麼區別?

答:路由器連接各種網絡,而交換機連接網絡中的多個設備。它們還在不同的OSI層上運行。路由器是網絡層設備;計算機網絡中的交換機是數據鏈路層網絡設備。在路由器中,數據包衝突的頻率低於在交換機中的頻率。此外,路由器兼容NAT,而交換機不兼容。隨著路由器的複雜程度增加,路由器比交換機更昂貴。