什么是网络集线器？
计算机网络中的集线器是一种网络设备，其在OSI模型的物理层上运行，并使用电子轨道信号进行通信。其是不同计算机创建网络的公共连接点。
网络集线器的类型
网络集线器有两种类型。
- 有源集线器：这些集线器有自己的电源，可以清理、改进和中继网络中的信号。可以使用有源集线器作为中继器或书写中心。使用有源集线器，还可以扩展两个或更多节点。
- 无源集线器：不需要单独的电源来操作此类集线器。其从另一个有源集线器或接线节点获取电源。其将信号从集线器中继到网络，无需清理和增强。但，不能将其用作节点的扩展。
网络集线器的特点
集线器具有以下特性，使其成为网络中有用的设备。
- 可以广播数据并共享带宽。
- 集线器有一个广播域和一个冲突域。
- 在OSI模型中，集线器在物理层运行。
- 使用集线器，无法创建虚拟LAN。
- 集线器可以以半双工模式传输。
- 不能使用集线器生成树协议。
集线器的优点和缺点
优点：
- 集线器提供共享互联网可扩展性。可以使用具有共享带宽的集线器快速扩展网络。
- 可以使用集线器来监控网络。
- 集线器很简单，可以提供与传统系统的向后兼容性。
- 可以使用集线器扩展网络的总距离。
- 集线器不智能，但价格便宜。
缺点：
- 无法通过连接到集线器来获得专用带宽。
- 集线器不提供为数据传输选择最佳路径的机制。
- 无法区分连接到集线器的设备。
- 一个集线器只能创建一个小型网络。
- 集线器不能进行数据包过滤。这意味着其无法根据源地址和目标地址传递或阻止数据包。
- 集线器的端口很少，大约4-12个。
- 不能将集线器用作中继器。
什么是网络交换机？
交换机是一种网络设备，其根据需要建立和终止连接。交换机在数据链路层上运行，连接单个计算机网络上的各种设备。此外，其还可以将信息路由到适当的设备。
网络交换机的类型
- 可管理的交换机：可以通过使用控制台端口设置和配置IP地址来管理这些交换机。
- 不可管理的交换机：无法配置不可管理的交换机。无法为交换机分配IP地址。
- 局域网交换机：这些交换机允许连接到企业的内部局域网，并减少瓶颈。
- PoE交换机：这些交换机使用以太网供电技术进行操作。其可以支持通过一根电缆进行电源和数据传输。
交换机的特点
交换机是OSI模型的数据链路设备，工作在固定带宽下。其包括以下特性。
- 维护MAC地址表，以识别连接到交换机的设备
- 创建虚拟局域网
- 作为多端口网桥工作
- 拥有24至48个端口，可创建广泛的计算机网络
交换机的优点和缺点
优点：
- 交换机有助于减小广播域的大小；其将提高数据传输效率。
- 通过对端口进行逻辑分割，可以使用交换机构建虚拟局域网。
- 交换机有一个CAM表来存储所连接设备的MAC地址。因此其可以将数据路由到适当的MAC地址。
- 交换机支持广播、单播或多播。
- 可以使用交换机作为中继器。
- 交换机的端口数量较多，大约为24-48个。
- 交换机执行数据包过滤。
- 交换机允许全双工；这意味着其可以同时处理来自两个方向的单个信号。
缺点：
- 无法使用交换机有效地限制广播。
- VLAN之间的通信需要VLAN路由，交换机不支持。
- 使用交换机处理多播包需要大量的配置和设计。
- 连接到集线器的系统比连接到交换机的系统更难破解。
- 交换机很昂贵，因为其是智能的，因此很复杂。
网络集线器和网络交换机之间的区别
根据具体特征，网络中集线器和交换机之间的区别。
特征 | 网络集线器 | 网络交换机 |
用途 | 集线器根据接收到的信号将信号传输到端口 | 网络交换机可以根据需要启动或终止连接 |
层级 | 集线器位于OSI模型的物理层 | 交换机位于数据链路层 |
传输类型 | 集线器只能广播信号 | 交换机可以广播、组播或单播 |
端口 | 集线器只有4-12个端口，适用于小型网络 | 交换机有24-48个端口，适用于更广泛的网络 |
冲突域 | 一个集线器只能存在一个冲突域 | 交换机的每个端口都有一个冲突域;这减少了实际的 冲突 |
传输方式 | 集线器采用半双工传输方式 | 交换机采用全双工传输方式 |
成本 | 集线器价格便宜，因为够简单 | 交换机很昂贵，因为其是智能的，因此很复杂 |
数据类型 | 集线器发送电信号轨道 | 交换机发送数据帧 |
生成树 | 集线器不提供生成树协议的实现 | 可以使用交换机来实现生成树。生成树对于路径查找算法至关重要 |
存储 | 集线器无法存储MAC地址 | 交换机可以存储MAC地址，并可以相应地过滤数据 |
常见问题解答
问：集线器以什么形式传输数据？
答：集线器以二进制电子信号的形式传输数据。当集线器在其中一个端口接收到数据包时，其会将其作为电信号发送到所有其他端口。然而，交换机以数据帧的形式传输数据。交换机可以检查数据帧，找出MAC地址，并将其发送到适当的设备。
问：集线器有IP地址吗？
答：没有。集线器不是智能设备，其没有IP地址。通过集线器进行通信的设备看不到集线器。因此，不能为集线器分配IP地址。集线器仅从一个端口获取数据，并通过电信号将其发送到所有其他端口。其不能解释信号，也无法理解其发送的内容。如果不了解这些信号的内容，设备就无法拥有IP地址。
问：交换机属于OSI模型的哪一层？
答：交换机属于OSI或开放系统互连模型的数据链路层。其可以理解MAC地址，因此不必在集线器等物理层上运行。但交换机不理解IP地址，因此其不能处于网络层。交换机只关心MAC地址，并将数据链接到正确的设备。
问：交换机和路由器有什么区别？
答：路由器连接各种网络，而交换机连接网络中的多个设备。它们还在不同的OSI层上运行。路由器是网络层设备；计算机网络中的交换机是数据链路层网络设备。在路由器中，数据包冲突的频率低于在交换机中的频率。此外，路由器兼容NAT，而交换机不兼容。随着路由器的复杂程度增加，路由器比交换机更昂贵。
