第九课：冲突域,广播域详解
冲突域和广播域例题
冲突域和广播域例题
冲突域和广播域是计算机网络中常用的概念，用于描述网络中的通信特性。
冲突域是指在网络中同时传输数据时可能产生冲突的范围。
当多个设备同时发送数据，数据会在网络传输介质（如以太网线）上发生碰撞，导致数据错误或丢失。
冲突域的存在会影响网络的性能和可靠性。
广播域是指网络中所有设备能够直接发送广播包（Broadcast）且能够收到的范围。
广播包是一种发送给同一网络中所有设备的数据包，用于网络管理、发现网络中其他设备等。
广播域的大小直接影响广播功能的范围和效率。
以下是关于冲突域和广播域的例题：
1. 假设一个以太网局域网内有10个设备，这些设备通过一个
交换机连接。
请问这个网络中的冲突域和广播域分别是多少？
答：由于设备间使用交换机进行数据传输，交换机能够将数据包仅发送给目标设备，从而避免了冲突域的产生，所以冲突域的大小为0。
而对于广播域来说，由于所有设备都可以发送广
播包给其他设备，所以广播域的大小为整个局域网。
2. 在一个无线局域网中，有一个无线路由器和5个无线设备连接在一起。
请问这个网络中的冲突域和广播域分别是多少？
答：在无线局域网中，使用CSMA/CA协议来避免碰撞，因此冲突域的大小同样为0。
而对于广播域来说，无线路由器能够将广播包发送给所有连接的无线设备，所以广播域的大小为整个局域网。
需要注意的是，以上例题中只描述了简单的网络拓扑结构，并没有考虑到子网划分、VLAN等更复杂的网络构建方式。
实际应用中，冲突域和广播域的大小还会受到更多因素的影响。
冲突域、广播域引起的局域网故障排除
（ 长度小于 ６ ４字节 ， 也称之为片 段 ，ｒ ｍ ｎ）使传送 失败。 Ｆａ ｅｔ， ｇ 为避免 冲突 ， 以太 网使 用载 波侦听多路访 问／ 冲突检测 机制
来进行协调。每个节 点在实际发送数据之前 ， 先对网络进行 “ 听” 看线路是 否空 闲。如果 网络没有 被其 它 的节 点所 侦 ， 占用 ， 则该节点可 以发送 数据 ； 则该节点 会随 机地等待 一 否 段时间再试图发送 数据 。一旦有 两个或 多个节点 同时侦 听
【 关键词】 冲突域（ ０ｉ０ ｍ ｉ） 广播域（ ｒ ｄａ ｏ ａ ） ｃｌｓｎｄ ａ ｌｉ ｏ ｎ Ｂｏ ｃｓｄｍ ｉ ａ ｔ ｎ
我院的网络结构使用至今没有改造过 ， 型的交换 式 是典
以太 网。从一开始 的几 十台 电脑上 网 ， 现在 的上百 台 ， 到 一
集线器和中继器这种第 一层 的设备 是无法 分割 冲突域 的， 只有第二层的设备 ， 如交换 机或 网桥 ， 或第 三层 的设 备如 路由器 才能分割冲突域 。随着交换机使用 的普及 ， 其价 格也
直是通过一 台致赢路 由器连到华为三层交 换机上 ， 再通过光
电转换器经光纤接到住 院部 、 行政楼 、 医技楼 等。 以太 网是
一
越来越 低 ， 因此我 院连 接终 端 的设备基 本上 都 是两层 交 换
机， 可以有效的分 割冲突域 。 广播域 （ ｒａｃｓ ｄ ｍ ｎ 是指一 个 网段 中一个 设备发 Ｂ ｄ ａｔ ｏ ａ ） ｏ ｉ 送广播帧 （ 收方为该 网段上 所有节 点 ） ， 网段上所 有 接 时 该 的其它设备都可 以收到并 确认该是发给 自己的 ， 则该网段上 的所有节点属于同一个广 播域。 因为 网段 中每 个设备 都花
原 因在于网桥（ 交换 机 ） 以终止 电信号 路径 ， 可 随后 检查 接
计算机网络中冲突域和广播域的形成及解决对策研究
甘 ．才 音高平 巨 孑
计算 机 网络 中冲突域和广播域 的形成及解决对 策研 究
张 明 郭 小燕 瞿朝成
７ ０７ ； ３００ （． １ 兰州城市学院 信息工程学院， 甘肃兰州
２ 甘肃农业大学 信息科学技术学 院， ． 甘肃兰州
摘
７ ０７ ） ３ ００
如图 ２ 所示 ，以太 网 ｌ 和以太网 ２ 通过一个中
如图 １ 所示 ， 区域 １ 是一个广播域 ， 而区域 ２ 是一个
收稿 日期 ：０ ０ — ８ ２ １－ ７ １ １
继器进行互连． 由于以太网 １ 和以太网 ２ 都是传统
作者简介 ： 张明（９６ ） ， １ 一 ， 甘肃天水人 ， ７ 男 副教授 ． 研究方 向 ： 计算机网络技 术 、 多媒体技术．
个冲突域 中， 一次只能有一个结点发送信息 ， 而其它 结点只能等待 ， 并且每一个结点都能够收到任一结
点所发送的信息．
２ 广播 域 ．
、
、、机 、、一算 、 二一 计 ～一 、～ ， ＼ ～， ｛ 计一， 算 十 一 一 、 一计 算 一 ， 算 一， 算计 一， 一 ， 、 ， 、机机 机 机计 算 机 ． 、 ／、 ＼ 、 ． ‘ ， ，
２ 冲 突域 只 能发 生 在一 个 网段 中 ， ． 而广 播 域 是 可 以跨 网段 的．
网络互连设备可以将计算机网络划分为不同的 冲突域和广播域． ， 但是 由于不同的网络互连设备工
作 原 理 的不 同以及工作 在 Ｏ Ｉ 考模 型 的不 同层次 Ｓ参
上 ，所 以它们划分冲突域和广播域的效果也就各不 相 同．
一
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ８ ９ ２ （０ ）５ ０５ ０ １０ — ００ ２ １ ０ — ４ — ３ １
如何理解交换机分割冲突域但不能分割广播域？
如何理解交换机分割冲突域但不能分割⼴播域？这个问题涉及到⽹络的原理部分，先解释⼀下冲突域和⼴播域，再说明⼀下交换机怎么分割冲突域，交换机为什么是个⼴播域哈。
冲突域冲突域要从Hub说起，以前的⽹络都是共享型的，半双⼯模式，通信双发共享同⼀条物理通信线路，在某⼀时刻只能有⼀个通信设备占⽤链路。
⼤家都在⼀条链路上跑数据，那么发送数据之前就要侦听，看⼀下线路上有没有数据，若有的话就等待，没有就发送。
这就构成了⼀个冲突域。
以前的Hub就是这么⼀个有冲突域的设备，同⼀时刻，只能有⼀个通信设备发送数据。
所以产⽣了⼀个叫做CSMA/CD的协议。
就是这么回事。
交换机隔离冲突域交换机的出现隔离了冲突域。
每台终端可以全双⼯⽅式发送数据，⽽且⾃⼰发送数据⼜不会影响到其它设备，不⽤再去侦听链路是否有别的设备再发送数据了。
每个通信终端独享⼀条链路和端⼝。
冲突域和⼴播域都属于⼆层⽹络的概念，了解了这个才好说明下⾯的⼴播域。
⼴播域以及交换机属于⼴播域⼴播域存在于局域⽹中，交换机构成的⽹络。
先说⼀下什么是⼴播数据。
⼴播就跟咱们听收⾳机⼀样，⼀对多。
255.255.255.255就是个⼴播地址，如果你的电脑给这个地址发送数据，那么整个局域⽹的电脑，包括你的领导的电脑都会收到你发送的数据。
你的电脑发送数据之前，⾸先要发送个ARP帧，去获得通信对⽅的IP地址，也是⼴播包，局域⽹是⾮常惧怕ARP攻击的。
包括通过DHCP服务器⾃动分配IP地址，都需要⼴播数据。
假如局域⽹中存在环路，⼴播数据就会来回转发，都加都在转发，最终导致⽹络瘫痪。
这就需要⼀种技术或者设备隔离⼴播域，就是下⾯说的VLAN划分和路由器隔离。
怎么隔离⼴播域⽅法1：划分VLAN。
VLAN称为虚拟局域⽹，不同VLAN之间数据不能相互通信，同⼀VLAN之间可以相互通信。
所以也就隔离了⼴播。
⼴播数据是不能穿越VLAN的。
你们公司的财务部门属于VLAN100，科研部门属于VLAN200，财务部门的⼴播数据没办法送到科研部门的。
冲突域与广播域的区别
冲突域指的是会产生冲突的最小范围， 冲突域指的是会产生冲突的最小范围，在 计算机和计算机通过设备互联时， 计算机和计算机通过设备互联时，会建立一 条通道， 条通道，如果这条通道只允许瞬间一个数据 报文通过，那么在同时如果有两个或更多的 报文通过， 数据报文想从这里通过时就会出现冲突了。 数据报文想从这里通过时就会出现冲突了。 冲突域的大小可以衡量设备的性能， 冲突域的大小可以衡量设备的性能，多口 hub的冲突域也只有一个 的冲突域也只有一个， hub的冲突域也只有一个，即所有的端口上 的数据报文都要排队等待通过。 的数据报文都要排队等待通过。而交换机就 明显的缩小了冲突域的大小， 明显的缩小了冲突域的大小，使到每一个端 口都是一个冲突域， 口都是一个冲突域，即一个或多个端口的高 速传输不会影响其它端口的传输， 速传输不会影响其它端口的传输，因为所有 的数据报文不同都按次序排队通过， 的数据报文不同都按次序排队通过，而只是 到同一端口的数据才要排队。 到同一端口的数据才要排队。
谢谢大家！ 谢谢大家！
如果一个数据报文的目标地址是这个网段的 广播地址或者目标计算机的MAC地址是FF FFMAC地址是FF广播地址或者目标计算机的MAC地址是FF-FFFF-FF-FF-FF， FF-FF-FF-FF，那么这个数据报文就会被这个 网段的所有计算机接收并响应，这就叫做广播。 网段的所有计算机接收并响应，这就叫做广播。 通常广播用来进行ARP寻址等用途， ARP寻址等用途 通常广播用来进行ARP寻址等用途，但是广播 域无法控制也会对网络健康带来严重影响， 域无法控制也会对网络健康带来严重影响，主 要是带宽和网络延迟。 要是带宽和网络延迟。这种广播所能覆盖的范 围就叫做广播域了， 围就叫做广播域了，二层的交换机是转发广播 所以不能分割广播域， 的，所以不能分割广播域，而路由器一般不转 发广播，所以可以分割或定义广播域。 发广播，所以可以分割或定义广播域。
冲突域和广播域例题
冲突域和广播域例题
题目1：某局域网中有两台计算机A和B，它们同时发送了数
据包到同一个目的地，并且数据包经过了一个交换机。
在这种情况下，是否会产生冲突？为什么？
答案：不会产生冲突。
因为交换机是工作在数据链路层的设备，它能够根据MAC地址来识别不同的计算机。
当计算机A和B
同时发送数据包时，交换机会根据目的MAC地址将数据包发
送到正确的目的地，因此不会产生冲突。
题目2：某局域网中有三台计算机A、B和C，它们都连接到
同一个交换机。
如果计算机A发送了一个广播帧，而计算机
B和C都需要接收这个广播，是否会产生广播域？
答案：会产生广播域。
当计算机A发送广播帧时，交换机会
将这个广播帧发送到所有连接的端口上。
计算机B和C都可
以接收到这个广播帧，因此它们都处于同一个广播域中。
冲突域和广播域的区别
以太网中的冲突域和广播域在以太网中，当两个节点同时经过同一个介质传输数据时，从两个设备发出的帧将会碰撞，在物理介质上相遇，彼此数据都会被破坏。
这就是我们所说的冲突，当以太网中接入的终端越多发生的碰撞的机会也就越大。
所以在以太网中我们引入了CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）种机制来避免冲突。
我们看看CSMA/CD是如何工作的。
当一个节点想在网络中发送数据时，它首先检查线路上是否有其他主机的信号在传送：如果有，说明其他主机在发送数据，自己则利用退避算法等一会再试图发送；如果线路上没有其他主机的信号，自己就将数据发送出去，同时，不停的监听线路，以确信其他主机没有发送数据，如果检测到有其他信号，这个时候就知道发生了冲突了，自己就发送一个JAM阻塞信号，通知网段上的其他节点停止发送数据，这时，其他节点也必须采用退避算法等一会再试图发送。
那什么是冲突域和广播域了。
冲突域：一个支持共享介质的网段所在的区域都是冲突域。
广播域：一个广播帧能够到达的范围我们都叫做广播域。
我们的集线器是一个工作在物理层的设备，当他收到数据以后就把这个数据复制复制以后就把这个数据象所有的接口发送一次。
所以我们说集线器所有的接口是一个冲突域和广播域。
交换机就和集线器不一样了交换机是工作数据链路层的设备，他能够识别数据帧和MAC地址，他工作的方式就和集线器有很大的区别。
交换机是依靠MAC 地址表来转发数据。
对于MAC地址表里没有的数据就广播。
所以我们说交换机的每个接口都是一个冲突域，交换机的所有的接口都属于一个广播域。
路由器是工作在网络层的设备，路由器转发数据是依靠路由表来转发数据。
对于广播流量路由器会处理但是不会转发数据。
所以我们说路由器的每个接口都属于同一个冲突域和广播域。
路由器可以用来隔离广播。
我们可以看下面的图来分析下转发数据，这就是他们的区别。
现在网桥已经看不到了。
计算机网络 04_01_图解冲突域和广播域
图解冲突域、广播域作者张保通网络互连设备可以将网络划分为不同的冲突域、广播域。
但是，由于不同的网络互连设备可能工作在OSI模型的不同层次上。
因此，它们划分冲突域、广播域的效果也就各不相同。
如中继器工作在物理层，网桥和交换机工作在数据链路层，路由器工作在网络层，而网关工作在OSI模型的上三层。
而每一层的网络互连设备要根据不同层次的特点完成各自不同的任务。
下面我们讨论常见的网络互连设备的工作原理以及它们在划分冲突域、广播域时各自的特点。
1、传统以太网操作传统共享式以太网的典型代表是总线型以太网。
在这种类型的以太网中，通信信道只有一个，采用介质共享（介质争用）的访问方法（第1章中介绍的CSMA/CD介质访问方法）。
每个站点在发送数据之前首先要侦听网络是否空闲，如果空闲就发送数据。
否则，继续侦听直到网络空闲。
如果两个站点同时检测到介质空闲并同时发送出一帧数据，则会导致数据帧的冲突，双方的数据帧均被破坏。
这时，两个站点将采用"二进制指数退避"的方法各自等待一段随机的时间再侦听、发送。
在图1中，主机A只是想要发送一个单播数据包给主机B。
但由于传统共享式以太网的广播性质，接入到总线上的所有主机都将收到此单播数据包。
同时，此时如果任何第二方，包括主机B也要发送数据到总线上都将冲突，导致双方数据发送失败。
我们称连接在总线上的所有主机共同构成了一个冲突域。
当主机A发送一个目标是所有主机的广播类型数据包时，总线上的所有主机都要接收该广播数据包，并检查广播数据包的内容，如果需要的话加以进一步的处理。
我们称连接在总线上的所有主机共同构成了一个广播域。
图1传统以太网2、中继器（Repeater）中继器（Repeater）作为一个实际产品出现主要有两个原因：第一，扩展网络距离，将衰减信号经过再生。
第二，实现粗同轴电缆以太网和细同轴电缆以太网的互连。
通过中继器虽然可以延长信号传输的距离、实现两个网段的互连。
子网、多播、冲突域
Class B 10****** ******** xxxxxxxx xxxxxxxx
Class C 110***** ******** ******** xxxxxxxx
Class D 1110**** ******** ******** ********
Class E 1111**** ******** ******** ********
转。
POP3(Post Office Protocol 3)是邮局协议第3版本，用于接收邮件。
数据格式：
数据帧：帧头＋IP数据包＋帧尾 (帧头包括源和目标主机MAC地址及类型,帧尾是校验字)
IP数据包：IP头部＋TCP数据信息 (IP头包括源和目标主机IP地址、类型、生存期等)
IP数据信息：TCP头部+实际数据 (TCP头包括源和目标主机端口号、顺序号、确认号、校
2、网络层
网络层包括：IP(Internet Protocol)协议、ICMP(Internet Control Message Protocol)
控制报文协议、ARP(Address Resolution Protocol)地址转换协议、RARP(Reverse ARP)
反向(fǎn xiànɡ)地址转换协议。
网络层的数据单位是包，使用的是IP地址，典型设备是路由器Router。
这一层可以进行流量控制，但流量控制更多的是使用第二层或第四层。
4、传输层
提供端到端的服务。可以实现流量控制、负载均衡。
传输层信息包含端口、控制字和校验和。
传输层协议主要是TCP和UDP。
传输层位于OSI的第四层，这层使用的设备是主机本身。
例如www、FTP、DNS、POP3和SMTP等都是应用层服务。
冲突域
冲突域冲突域（collision domain) 在以太网中，如果某个CSMA/CD网络上的两台计算机在同时通信时会发生冲突，那么这个CSMA/CD网络就是一个冲突域。
如果以太网中的各个网段以中继器连接，因为不能避免冲突，所以它们仍然是一个冲突域。
使用交换机可有效避免冲突。
而集线器则不行！因为交换机可以利用物理地址进行选路，它的每一个端口为一个冲突域。
而集线器不具有选路功能，只是将接收到的数据以广播的形式发出，极其容易产生广播风暴。
它的所有端口为一个冲突域。
用网桥划分多个缆段，多个缆段之间没有冲突，但一个缆段中有冲突（各个缆段中用HUB 连接），一个缆段中的一个冲突是一个冲突域，一个冲突域（即同一缆段中的）都能收到所有被发送的帧，因为HUB是完全复制的因为交换设备可以分隔冲突信号，我们可以利用交换设备将几个分离的网络组合为一个大的互联的以太网。
冲突域是在同一个网络上两个比特同时进行传输则会产生冲突；在网路内部数据分组所产生与发生冲突的这样一个区域称为冲突域，所有的共享介质环境都是一个冲突域，在共享介质环境中一定类型的冲突域是正常行为。
对网络进行分段的原因是：分离流量并创建更小的冲突域来使用户获得更高的带宽则网络很快会被流量所阻塞总的来说,冲突域就是连接在同一导线上的所有工作站的集合,或者说是同一物理网段上所有节点的集合,或以太网上竞争同一带宽的节点集合. 比如某台特定设备在网段上发送一个数据包，迫使同一个网段上的其他设备都必须注意到这一点，在同一时刻，如果两台不同的设备试图发送数据包，就会发生冲突，此后，两台设备都必须重新发送数据包，同一时刻只能有一台设备发送。
（交换机则可以用来分割冲突域，但不能分割广播域），路由器则每个接口提供一个单独的广播域，路由既可以分割冲突域，同时也可以分割广播域。
子网划分、广播域、冲突域、变长子网掩码（VLSM）
子网划分、广播域、冲突域、变长子网掩码（VLSM）子网划分子网划分的原因有许多，有同学发私信和评论问我什么时候用到子网划分，子网划分到底有什么好处，我就给简单总结一下。
减少网络流量不管什么样的流量，都希望少一些，网络流量也一样,如果路由器的性能不好，网络流量可能导致网络停顿，有了路由器之后大部分流量都在本地的网内，只有去往其他网络的分组江川夜路由器，路由器增加广播域，广播域越多。
每个广播域就越小，每个网络的流量就越少优化网络性能网络性能提升就是减少网络流量的结果简化管理与一个庞大的网络相比，在小网络里更容易排查问题有助于覆盖大型区域公网的网速比局域网的慢的多，价钱还贵单个跨度大的大型网络各方面都可能出问题，将多个小的网络连接在一起可以提高系统的效率在这里提到了一个广播域（broadcast domain）,广播域是指同一网段中所有（ALL）设备组成的网络集合、这些设备侦听该网段中发送的所有广播，路由器组建互联网并划分广播域。
通俗的解释为要分割广播域？分割广播域到底为什么提升网络的性能？举个例子：广播域就像它的名字一样，我们小时候都做过广播体操，一个喇叭（路由器）。
全校学生（设备）一起做。
那么大家都在一个广播域中。
混乱程度可想而知，有的同学根本不叫做操，只能叫动。
分割之后就是每个班级的体育课，体育老师（路由器）一个一个的教学生（设备），一个一个检查，效果可想而知。
一个老师教100个学生，和教10个学生效果一定是不一样的。
路由器分割广播域。
和广播域一同出现的一个术语是冲突域（collision domain）,冲突域是指一种网络情况：某台设备（主机）在网络上发送分组时候，当前网段中所有的设备都需要注意这一点。
如果某两台设备同时试图传输数据，将导致冲突，这两台设备必须重传数据，效率很糟糕。
所以以太网使用CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测)来避免冲突。
这个冲突许很好理解，两个人聊天，一起讲话。
这个就冲突了，不得不重说。
什么是冲突域,冲突,广播域,广播冲突域(物理分段)
什么是冲突域，冲突，广播域，广播冲突域（物理分段）：连接在同一导线上的所有工作站的集合，或者说是同一物理网段上所有节点的集合或以太网上竞争同一带宽的节点集合。
这个域代表了冲突在其中发生并传播的区域，这个区域可以被认为是共享段。
在OSI模型中，冲突域被看作是第一层的概念，连接同一冲突域的设备有Hub，Reperter或者其他进行简单复制信号的设备。
也就是说，用Hub或者Repeater连接的所有节点可以被认为是在同一个冲突域内，它不会划分冲突域。
而第二层设备（网桥，交换机）第三层设备（路由器）都可以划分冲突域的，当然也可以连接不同的冲突域。
简单的说，可以将Repeater等看成是一根电缆，而将网桥等看成是一束电缆。
广播域：接收同样广播消息的节点的集合。
如：在该集合中的任何一个节点传输一个广播帧，则所有其他能收到这个帧的节点都被认为是该广播帧的一部分。
由于许多设备都极易产生广播，所以如果不维护，就会消耗大量的带宽，降低网络的效率。
由于广播域被认为是OSI 中的第二层概念，所以象Hub，交换机等第一，第二层设备连接的节点被认为都是在同一个广播域。
而路由器，第三层交换机则可以划分广播域，即可以连接不同的广播域。
注：一个VLAN是一个广播域，VLAN可以隔离广播，划分VLAN的其中的一个目的就是隔离广播。
下面我将这三种网络设备打个通俗的比喻来帮助理解：局域网好比一栋大楼，每个人（好比主机）有自己的房间（房间就好比网卡，房号就是物理地址，即MAC地址），里面的人（主机）人手一个对讲机，由于工作在同一频道，所以一个人说话，其他人都能听到，这就是广播（向所有主机发送信息包），只有目标才会回应，其他人虽然听见但是不理（丢弃包），而这些能听到广播的所有对讲机设备就够成了一个广播域。
而这些对讲机就是集线器（HUB），每个对讲机都像是集线器上的端口，大家都知道对讲机在说话时是不能收听的，必须松开对讲键才能收听，这种同一时刻只能收或者发的工作模式就是半双工。
网络设备基础知识课件(PPT41张)
网桥的功能
网桥工作在OSI模型的数据链路层，可以 用于连接具有不同物理层的网络，如连接 使用同轴电缆和UTP的网络。 网桥是一种数据帧存储转发设备，它通过 缓存、过滤、学习、转发和扩散等功能来 完成操作。
网桥的工作过程
缓存：网桥首先会对收到的数据帧进行缓存并处理；
过滤：判断入帧的目标节点是否位于发送这个帧的网段 中，如果是，网桥就不把帧转发到网桥的其他端口；
0260.8c01.4444
如果数据帧的目的MAC地址在MAC地址表中有相应的表项，则交换机将该数据帧 直接发往对应的接口，从而保证其它接口上的主机不会收到无关的数据帧 广播帧和组播帧仍将被泛洪（flood）到除接收接口以外的所有其它接口
广播域
当某个区域中有一台设备发送了一个广播数据 （二层地址为全1），如果这个区域中的其他设 备都能收到这个广播数据，这个区域就被称为一 个广播域。 简单地说，一个广播域由所有能够看到相同广播 数据的设备组成。 一般情况下，一个广播域代表一个逻辑网段，一 个路由器就构成一个广播域的边界。
路由器功能
路由器(Router)工作在OSI模型的网络层，因此可 以连接1层和2层结构不同的网络。 路由器通过在相邻的路由器节点之间进行路径选择 (即路由)功能，通过最佳的路径来传送数据包。 隔离广播，阻止广播风暴。 所有通过路由器连接的网络必须使用相同的寻址机 制(通常使用IP地址)。
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冲突域
所谓冲突，就是在总线上同时有多个机器在传送 数据，从而造成数据包的碰撞。 当某个区域中的一台设备发送了单播数据之后， 如果这个区域中的其他设备不论是否是数据包的 接收者，都可以收到这个单播数据，则这个区域 就被称为冲突域。 简单地说，一个冲突域由所有能够看到同一个冲 突或者被该冲突涉及的设备组成。
(广告传媒)冲突域和广播域区别
冲突域和广播域区别1、冲突域指的是会产生冲突的最小范围，在计算机和计算机通过设备互联时，会建立一条通道，如果这条通道只允许瞬间一个数据报文通过，那么在同时如果有两个或更多的数据报文想从这里通过时就会出现冲突了。
冲突域的大小可以衡量设备的性能，多口hub的冲突域也只有一个，即所有的端口上的数据报文都要排队等待通过。
而交换机就明显的缩小了冲突域的大小，使到每一个端口都是一个冲突域，即一个或多个端口的高速传输不会影响其它端口的传输，因为所有的数据报文不同都按次序排队通过，而只是到同一端口的数据才要排队。
我们称连接在总线上的所有主机共同构成了一个冲突域。
2、如果一个数据报文的目标地址是这个网段的广播地址IP或者目标计算机的MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF，那么这个数据报文就会被这个网段的所有计算机接收并响应，这就叫做广播。
通常广播用来进行ARP寻址等用途，但是广播域无法控制也会对网络健康带来严重影响，主要是带宽和网络延迟。
这种广播所能覆盖的范围就叫做广播域了，二层的交换机是转发广播的，所以不能分割广播域，网桥也不能分割广播域。
而路由器一般不转发广播，所以可以分割或定义广播域。
冲突域就是共享总线，而集线器HUB就是总线型的，所以不能隔绝冲突域，而网桥，交换机，路由器都可以隔绝冲突域。
个人见解广播通常是对IP地址来讲的，而其中只有三层交换机和路由是有网络层的，所以它们可以隔绝广播域。
3、中继器（Repeater）作为一个实际产品出现主要有两个原因：第一，扩展网络距离，将衰减信号经过再生。
第二，实现粗同轴电缆以太网和细同轴电缆以太网的互连。
通过中继器虽然可以延长信号传输的距离、实现两个网段的互连。
但并没有增加网络的可用带宽。
如图1所示，网段1和网段2经过中继器连接后构成了一个单个的冲突域和广播域。
图1 中继器网络集线器实际上相当于多端口（在本章，我们常用"端口"一词代替"接口"这个术语）的中继器。
《网络技术》PPT课件
25
NAT技术的基本原理
NAT就是将网络地址从一个地址空间转换到另外一个 地址空间的一个行为。
NAT的类型
NAT（Network Address Translation）
转换后，一个本地IP地址对应一个全局IP地址
NAPT （Network Address Port Translation）
多个VLAN信息
➢ 2.实现同一VLAN跨越不同的交换机
要求Trunk至少要 100M。
18.02.2022
第7章 网络技术 计算机网络
15
802.1q工作原理
Tag标签
数据帧
交换机1
交换机2
A
B
➢802.1q数据帧只在交换机的trunk链路上传输， 对于用户是完全透明的。
➢默认条件下，Trunk上会转发交换机上存在的所 有VLAN的数据。
跨交换机VLAN实现机制 实例
Sw itchA
Sw itchB
F 0 /2 3 F 0 /2 3 F0/5 F0/10 F0/15 F0/20
PC1
PC2
PC3
PC4
PC1 PC2 PC3 PC4
18.02.2022
第7章 网络技术 计算机网络
12
VLAN端口：Port VLAN
F0/1 F0/2 F0/3
168.168.12.1
192.168.12.3
Web服务
内部本地地址：端口 内部全局地址:端口 192.168.12.2:1024 200.168.12.2:1024 192.168.12.3:1222 200.168.12.2:1222
外部全局地址:端口 168.168.12.1：23 168.168.12.1：24
二层转发原理详解（一）
⼆层转发原理详解（⼀）⼀、什么是⼆层转发？⼆层转发就是基于MAC地址进⾏数据包转发。
详解：1、⼆层指的就是⽹络七层模型中的数据链路层。
2、数据链路层传输的数据单元叫 -- 帧以太帧格式 前两个字段分别是⽬的地址和源地址字段。
第3个字段是2字节的类型字段，⽤来标识上⼀层是什么协议(0x800：IP协议，0x0806：ARP 协议等)。
第4个字段是数据字段，长度在46-1500字节之间。
最后⼀个字段是CRC检验字段，存放4字节的帧检测序列FCS。
校验范围是⽬的地址、源地址、类型、数据字段。
MAC帧长度最⼩为64字节，数据字段最⼩为46字节，如果不够，则⾃动加0填充。
3、MAC 地址 MAC地址也就是物理地址，⼤⼩为48位，6个字节，前24位是⼚商代码，后24位为序号，⽐如H3C⼚商代码为00-0f-e2。
单播地址：第⼀个字节最低位为0，如 00-0f-e2-00-00-06多播地址：第⼀个字节最低位为1，如 01-0f-e2-00-00-06⼴播地址：48位全为1，如ff-ff-ff-ff-ff-ff4、冲突域与⼴播域冲突⽹络（冲突域）：连接在同⼀个到导线上的所有⼯作站点集合，⼀个节点发出的报⽂其余节点都能收到，从⽽产⽣冲突。
⼴播⽹络（⼴播域）：限制以太⽹⼴播报⽂的范围，⼀个站点发送⼀个⼴播报⽂其余站点都可以收到。
5、转发基于MAC地址转发：主要是根据原MAC、⽬的MAC、MAC地址表进⾏业务转发（详细见原理）。
基于VLAN转发：为了解决⼴播域的问题引⼊了VLAN机制进⾏隔离。
⼆、⼆层转发原理1、转发原理及流程原理：基于原MAC、⽬的MAC、MAC地址表进⾏业务转发流程：PC_A 与 PC_B通信①PC_A发送ARP请求给交换机1来尝试获取计算机B的mac地址（基于以太⽹的通信必须在数据帧中指定⽬标MAC地址才能通信）②交换机1收到⼴播帧（ARP请求）后，会将他发给除接收端⼝外的所有端⼝，也就是flooding了。
实验报告-冲突域和广播域
实验目的：1、通过实验验证冲突域的存在。
2、通过实验验证广播域和广播风暴的存在实验仪器及药品：1、Switch_2950（交换机型号）2台，Pub-PT（集线器）1台；2、PC7台；3、直连线、交叉线若干。
实验原理及要求：1、在Internet网中，查询并理解冲突域、广播域和广播风暴的概念。
2、共享式以太网构成了一个冲突域，在冲突域中采用CSMA/CD方式。
3、交换式以太网构成了一个广播域，通过使用两个端口直接交换数据帧，不仅提高了数据传输速度，也起到了隔离冲突域的作用。
4、集线器构成了一个冲突域和一个广播域。
交换机构成了一个大的广播域，只能隔离冲突域，不能隔离广播域，无法解决广播风暴。
实验步骤：1、建立共享式以太网：使用集线器和PC组建以太网，并采用192.168.0.0网段设置IP地址。
通过ping广播地址（ping 192.168.0.255），测试共享式以太网能够接收到该广播帧的范围。
从而验证冲突域的范围。
如图1所示。
图12、建立交换式以太网：使用交换机和PC组建以太网，并采用192.168.0.0网段设置IP地址（注意不要与上一个以太网的IP地址冲突）。
通过ping广播地址（ping 192.168.0.255），测试共享式以太网能够接收到该广播帧的范围。
验证广播域的范围。
如图2所示。
图23、在交换式以太网的基础上增加一个交换机和PC，联通并设置IP。
再次ping广播地址，测试以太网是否隔离广播帧。
如图3所示。
图34、联通共享式以太网和交换式以太网，并发出广播帧，测试广播帧传播的范围，验证广播风暴能够到达的范围。
如图4所示。
图4实验结果与分析：请按照自己的实际情况，写出实验心得，并回答如下问题：如果在此局域网中由于某种病毒向网络疯狂发送数据包，引发广播防风暴，哪些PC将会受到影响？。
广播域_精品文档
广播域简介：在计算机网络中，广播域是指网络中可以接收同一个数据广播的一组设备的集合。
广播域是计算机网络中的重要概念，它对网络的性能和安全性都有着重要的影响。
了解广播域的概念和工作原理对于网络管理者和系统管理员来说是至关重要的。
定义：广播域是指在网络中，一条广播消息可以达到的设备的集合。
当一台设备发送广播消息时，所有处于同一广播域中的设备都会接收到这个消息。
广播域通常由交换机和路由器来划分和隔离。
工作原理：广播域的划分是通过交换机和路由器来完成的。
交换机是一种在局域网中传输数据的设备，它可以根据MAC地址将数据包转发到对应的端口。
当一个设备发送广播消息时，交换机会将数据包转发到所有连接的设备，即所有处于同一交换机上的设备都在同一个广播域内。
路由器是一种用于打通不同广播域的设备。
当一个广播消息需要到达不同的广播域时，路由器将数据包转发到对应的广播域。
这样，不同的广播域内的设备都可以接收到相应的广播消息。
影响：广播域的大小会对网络的性能和安全性产生影响。
首先，广播消息会占用网络带宽，当广播域范围较大时，广播消息的数量也会增加，从而增加了网络的负载。
特别是在大规模的企业网络中，广播消息的数量可能非常庞大，这可能会导致网络拥堵和性能下降。
其次，广播消息会带来安全隐患。
由于广播消息可以被广播域内的所有设备接收到，因此可能存在安全漏洞。
恶意用户可以发送恶意的广播消息来干扰网络，比如进行ARP欺骗攻击。
为了增强网络的安全性，合理划分广播域是非常重要的。
管理：对于网络管理者和系统管理员来说，了解和管理广播域是非常重要的。
以下是一些管理广播域的常用方法。
首先，合理划分广播域。
划分广播域可以减少广播消息的传播范围，从而减少网络负载和提高性能。
划分广播域可以使用VLAN（虚拟局域网）技术来实现，通过将不同的设备划分到不同的VLAN中，可以有效地隔离广播域。
其次，使用ACL（访问控制列表）限制广播消息。
ACL是一种用于控制网络流量的机制，可以限制广播消息的传播范围。
冲突域和广播域例题
冲突域和广播域例题
例题1:
一个以太网交换机有4个接口（口1、口2、口3和口4），
每个接口连接一个主机。
当主机1发送一个数据帧给主机2时，可能会发生冲突。
请问这个网络中的冲突域有几个？
答案：
在以太网中，每个接口都有一个独立的冲突域。
因此，在这个网络中，有4个接口，所以也有4个冲突域。
例题2:
一个局域网中有3个交换机（交换机A、交换机B和交换机C），每个交换机上都有6个接口。
交换机A和交换机B通过一个链路连接，交换机B和交换机C也通过一个链路连接。
请问这个局域网中的广播域有几个？
答案：
在一个以太网中，每个交换机都会隔离广播域。
因此，在这个局域网中，每个交换机都有独立的广播域。
所以，有3个交换机，就有3个广播域。
集线器与交换机的对比实验
计算机科学与技术学院计算机网络实验实验报告实验项目集线器与交换机的对比实验实验日期2016/4/22一实验目的1.1了解集线器和交换机的如何转发数据。
1.2理解冲突域和广播域的概念。
1.3对比单播以太网帧和广播以太网帧的目标MAC地址。
二实验原理2.1冲突域与广播域冲突域：在该域内某一时刻只能有一个站点发送数据，如果两个站点同时发送数据会引起冲突，则这两个站点处于同一个冲突域内。
广播域：在以太网中，能够接收到任意站点发送的广播帧的所有站点的集合称为一个广播域。
2.2集线器和交换机集线器和交换机都是为了扩大以太网覆盖范围而使用的连接设备，但二者的工作原理存在很大差异。
集线器工作在OSI体系结构的物理层。
集线器的主要功能是对接收到的信号进行放大、转发，从而扩展以太网的覆盖范围。
由于物理层传输的信号是无结构的，因此集线器无法识别接收方，只能将从一个端口接收到信号放大后复制到所有其他端口，即向与该集线器连接的所有站点转发。
交换机工作在OSI参考模型的第二层数据链路层。
交换机使用以太网帧中的MAC地址进行数据帧转发，从而有效地过滤数据帧。
交换机可以在多个端口对之间同时建立多条并发连接，使得与不同端口连接站点同时发送数据时，各连接线路彼此互不影响。
三实验要求3.1拓扑图该实验用到4个拓扑图。
其中拓扑图1和拓扑图2是以集线器为中心的共享式以太网；拓扑图3和拓扑图4是以交换机为中心的交换式以太网。
其中拓扑图1和拓扑图2主要用于观察集线器的运行及理解冲突域的概念；拓扑图3和拓扑图4主要用于观察交换机的运行及理解交换机隔离冲突域但不隔离广播域的特性。
在对应的实验步骤中，我们需要将拓扑图1和拓扑图2使用交叉双绞线连接起来，将拓扑图3和拓扑图4使用交叉双绞线连接起来，从而观察使用集线器和交换机进行以太网扩展时对冲突域和广播域的影响，从而理解两类设备在扩展以太网时的作用和局限性。
3.2 IP地址配置四实验步骤、结果（程序+注释+截图）及分析4.1观察集线器和交换机的运行4.1.1准备工作打开软件，添加设备进行连接，按照实验要求配置PC的IP地址。
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北京八维网络工程学院
学习目标
理解物理层的作用与功能 理解HUB的工作机制 理解集线器 与 冲突域关系 掌握载波侦听多路访问原理
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课程内容
常用图例 什么是冲突域 什么是广播域 广播域和冲突域的关系 网络设备的域 中继器 集线器 CSMA/CD
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CSMA/CD
➢ 介质访问控制方法 ➢ 以太网的工作方式 ➢ 什么是CSMA/CD 及原理 ➢ CS、MA、CD的工作原理 ➢ 交换式以太网 ➢ 单工、半双工和全双工操作 ➢ 了解令牌环
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介质访问控制方法
➢ 两种最典型的介质访问控制方法: ✓ CSMA/CD竞争型的介质访问方法！！ • 带冲突检测的载波监听/多路访问. • IEEE802.3的核心协议
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交换式以太网
➢ 特点即优点： ✓ 通讯双方“独享”一个冲突域！ ✓ 接口通讯速率自适应。 ✓ 提高网络的可管理性和安全性（vlan） ✓ 兼容性强，互连不同标准的局域网。
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单工、半双工和全双工操作
➢ 信号通过的数据信道可以按照3 种方式操作：单工、 半双工、和全双工。3种方式： ✓ 单工传输：信号只在一个方向上传输。 ✓ 半双工传输：允许在两个方向上可以传输数据， 但在某一时刻只能在一个方向传输。 ✓ 全双工传输：允许在两个方向上可以传输数据， 并且支持同时收和发。
✓ 令牌环 • IEEE802.5环型局域网标准.
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以太网的工作方式
➢ 准备发送 – 监听 ✓ 信道忙 – 等待 ✓ 信道空闲 – 开始发送
➢ 发送数据 ✓ 无冲突 – 完成发送数据 ✓ 有冲突 – 打回原形且等 待一定时间
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什么是CSMA/CD 及原理
➢ 当有多台设备共享一根总线的时候,同时传送数据,结 果就造成了冲突.冲突的结果就是帧的丢失或者错误.
LLC 头
数据
MAC 头
数据
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FCS 数据链路层
Frame 数据帧
FCS
物理层
Bits 比特流
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解封装数据
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层
数据链路层
物理层
上层数据 上层数据
TCP+上层数据 IP + TCP +上层数据 LLC + IP + TCP +上层数据
➢ 载波侦听多路访问/冲突检测的工作原理; ✓ 设备在发送帧的时候侦听链路是否busy. ✓ 如果不busy.发送帧 ✓ 如果发生冲突.所有正在发送数据的设备发送干 扰信号通知所有设备发生了冲突 ✓ 当干扰结束了后,每个发送者都等待一个随即的 时间. ✓ 当时间超时了以后,发送者又开始第一步
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了解令牌环
➢ 典型的无冲突型介质访问控制方法！
➢ 原理： ✓ 只有持有令牌的工作站能发送数据. ✓ 得到令牌的工作站立即删除令牌，以确保发送 数据的唯一性。（无冲突）
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网络层
➢ 网络层最要的功能是路由，它提供了路由器，用来决定路径的逻辑寻 址。
➢ 和数据链路层的区别： ✓ 数据层：使用MAC地址（物理地址）来建立相邻设备的连接。 ✓ 网络层：使用IP地址（逻辑地址）建立不相邻设备的连接，可 以是整个Inter网。
CS、MA、CD的工作原理
➢ MA表示每个交换机都是平等的.没有优先级 ➢ CS表示在发送帧以前要进行侦听动作,如果链路上有
设备在使用,那么就必须等待一个随机的时间,如果连 续检测15次仍然无法使用链路,那么交换机就认为链 路不可用. ➢ CD表示但设备检测到有冲突的时候,双方都会停止发 送并且等待一个随即的时间.检测冲突的时间为64个 字节的传送时间.如果设备老是检测到冲突,就会显示 Media not available
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什么是广播域
➢ 广播域：数据包或数据被发送到本地 网段的每个节点。（有同样的网络号） 如果一个广播发送到该网段，那么每个 设备都将接收该广播。
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广播域和冲突域的关系
➢ 一个广播域可能包括一个或多个冲突域；但是，一 个冲突域只能包含在一个广播域中。
➢ hub，中继器——同一个冲突域，广播域 ➢ 网桥，交换机（二层）——不同冲突域，同一个广
播域 ➢ 路由器——不同的冲突域，不同的广播域
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网络设备的域
集线器
桥
交换机
路由器
冲突域
1
4
广播域
1
1
4
4
1
4
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中继器
➢ 中继器属于O S I模型中的物理层 ➢ 一个输入端口和一个输出端口 ➢ 只适用于总线拓扑结构 ➢ 成本较低廉
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集线器
➢ 集线器是多端口的中继器 ➢ 集线器的作用就是网络“电插板” ➢ 主要用于星型网络 ➢ 集线器的端口接收到数据—电流，发往所有的端口。
网络层端接设备的数据包
IP 头
源地址
目标地址
数据
172.15.1.1
• .逻辑地址
网络号
主机号
北京八维网络.1
B
E0
S0
4.2
S0
E0
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封装数据
TCP 头 IP 头
上层数据 上层数据
数据
应用层 表示层 会话层 传输层
网络层
PDU 协议数据单元 Segment 数据段 Packet 数据包
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常用图例
hub
桥
交换机
路由器
个人电脑 以太网
广域网 “云” 快速以太网
集线器
调制解调器
串行线
电路交换线
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什么是冲突域
➢ 冲突域：某个特定设备发送一个数据包， 在该冲突域中的其它设备必须等待；如 果两个设备同时发送数据包就会产生冲 突，两个设备必须都重新发送数据包。