(完整版)交换机与集线器工作机理分析
集线器工作原理
集线器工作原理
集线器（Hub）是计算机网络中常用的局域网设备，作用是将
多个计算机连接在一起，以便它们能够进行数据的交换和共享。
集线器的工作原理是通过广播方式将数据包从一个端口转发到其他所有的端口，从而实现计算机之间的通信。
当一个计算机发送数据包到集线器时，集线器会将该数据包复制到所有其他端口上，每个端口上都可以接收到相同的数据包。
这就意味着所有连接到集线器上的计算机都可以接收到发送的数据。
然而，每台计算机只会处理自己目标地址与数据包中目标地址相匹配的数据包，其他不匹配的数据包会被丢弃。
集线器工作在物理层，它只是简单地将电信号从一个端口传输到其他端口，不需要了解数据包的具体内容。
因此，集线器并不具备智能的数据处理能力。
一旦多个计算机同时发送数据，集线器会出现碰撞情况，导致数据冲突和带宽浪费。
这是因为集线器采用的是半双工传输方式，只能在同一时间内进行一次数据传输。
总结来说，集线器的工作原理是将从一个端口接收到的数据包复制到其他所有端口上，以实现数据共享和通信。
然而，由于集线器的无智能性和半双工传输方式，使得它逐渐被交换机（Switch）取代，后者在数据转发和处理上更加高效和智能。
一文读懂网络集线器和交换机
一文读懂网络集线器和交换机从网络实现实现层面网络可以划分为以太网、令牌环、FDDI、ATM，它们都规定了各自的物理介质、网络适配器（网卡）、数据传输协议。
从网络覆盖范围可以划分为局域网、城域网、广域网。
但是这只是意味着网络的覆盖范围变大了而不是说网络的实现发生了变化。
以现在的网络为例，无论是局域网、广域网、还是整个互联网基本上都是以太网。
网卡网络适配器即网卡，它是一个插在计算机主板上的（或者集成在主板上）硬件设备。
在以太网中每个网卡都有一个全球唯一的48位标识就是我们常说的MAC地址（一般用每16进制每字节一组表示，比如：0a:00:27:00:00:06）。
当计算机通讯的时候网卡负责实现带冲突检测的载波监听多路访问技术（CSMA/CD），网卡属于OSI参考模型中的物理层和数据链路层。
网络层以上的部分则由操作系统中的协议栈实现，所以TCP/IP协议栈其实只包含了网络层（IP）和传输层（TCP、UDP）。
集线器如果仅仅是两台计算机通讯那么通过网络传输介质（比如双绞线）把二者的网卡连接起来，在操作系统中配置网络层信息（配置IP地址）就可以了。
如果三台或者多台计算机通讯则必须借助一些额外的设备，其中集线器就是其中一种。
集线器也叫Hub，它本质上是多端口的网卡，为了理解它的工作原理通过GNS3搭建一个网络拓扑：上面的拓扑中有三个终端，我们要做的实验是当PC1和PC2通讯的时候，在Hub1-》PC3这条链路上是否能收到数据包。
先配置PC1、PC2、PC3的IP地址然后开启Hub1到PC3之间的抓包，通过PC1 ping PC2。
ping一共产生了两种数据包：ARP数据包是广播包（目标地址是ff:ff:ff:ff:ff:ff:ff）只有广播域内的终端可以收到;ICMP则是单播（有明确目标地址）包只有处于冲突域中才可能收。
集线器交换机与路由器
2、全双工
三、路由器
1、什么是路由器
路由器是一种连接多个网络或网段的网络 设备，它能将不同网络或网段之间的数据 信息进行“翻译”，以使它们能够相互 “读”懂对方的数据，从而构成一个更大 的网络。 路由器是一种典型的网络层设备。
三、路由器
2、路由器的原理和作用
其工作原理如下： （1）工作站A将工作站B的地址120.0.5连同 数据信息以数据帧的形式发送给路由器1。 （2）路由器1收到工作站A的数据帧后，先 从报头中取出地址120.0.5，并根据路径表计 算出发往工作站B的最佳路径：R1->R2>R5->B；并将数据帧发往路由器2。 （3）路由器2重复路由器1的工作，并将数 据帧转发给路由器5。 （4）路由器5同样取出目的地址，发现 120.0.5就在该路由器所连接的网段上，于是 将该数据帧直接交给工作站B。 （5）工作站B收到工作站A的数据帧，一次 通信过程宣告结束
一、集线器
3、集线器的特点
（1）共享带宽
如:一个带宽为10Mb的集线器上连接了8台计算机，当
这8台计算机同时工作时，则每台计算机真正所拥有的 带宽是10/8=1.25Mb!
（2）半双工
二、交换机
1、什么是交换机
对共享工作模式的改进
二、交换机
交换数据帧
交换技术的基本原理
构造维护交换地址表
交换技术的基本原理
地址学习
地址学习
A站发送一帧数据到C站 交换机(网桥)通过学习数据帧中的源地址，发现A站的MAC地址是在E0端口 所连接的网段上，将这个关系项纪录到地址表中 A站到C站的这个数据帧将被发送到E1、E2、E3(未知目的地状况下的单播— —unknown unicast)
路由器和交换机_集线器的工作原理,区别和联系
路由器，交换机，集线器工作原理，区别和联系工作原理一、集线器1.什么是集线器在认识集线器之前，必须先了解一下中继器。
在我们接触到的网络中，最简单的就是两台电脑通过两块网卡构成“双机互连”，两块网卡之间一般是由非屏蔽双绞线来充当信号线的。
由于双绞线在传输信号时信号功率会逐渐衰减，当信号衰减到一定程度时将造成信号失真，因此在保证信号质量的前提下，双绞线的最大传输距离为100米。
当两台电脑之间的距离超过100米时，为了实现双机互连，人们便在这两台电脑之间安装一个“中继器”，它的作用就是将已经衰减得不完整的信号经过整理，重新产生出完整的信号再继续传送。
中继器就是普通集线器的前身，集线器实际就是一种多端口的中继器。
集线器一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口，通过这些接口，集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能。
由于它在网络中处于一种“中心”位置，因此集线器也叫做“Hub”。
2.集线器的工作原理集线器的工作原理很简单，以图2为例，图中是一个具备8个端口的集线器，共连接了8台电脑。
集线器处于网络的“中心”，通过集线器对信号进行转发，8台电脑之间可以互连互通。
具体通信过程是这样的：假如计算机1要将一条信息发送给计算机8，当计算机1的网卡将信息通过双绞线送到集线器上时，集线器并不会直接将信息送给计算机8，它会将信息进行“广播”--将信息同时发送给8个端口，当8个端口上的计算机接收到这条广播信息时，会对信息进行检查，如果发现该信息是发给自己的，则接收，否则不予理睬。
由于该信息是计算机1发给计算机8的，因此最终计算机8会接收该信息，而其它7台电脑看完信息后，会因为信息不是自己的而不接收该信息。
3.集线器的特点1）共享带宽集线器的带宽是指它通信时能够达到的最大速度。
目前市面上用于中小型局域网的集线器主要有10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自适应三种。
10Mb带宽的集线器的传输速度最大为10Mbps，即使与它连接的计算机使用的是100Mbps网卡，在传输数据时速度仍然只有10Mbps。
集线器交换机基本工作原理及配置-PPT精选文档
交换机MAC地址表学习（一）
MAC 地址表
A
0260.8c01.1111
网络互连
网桥(Bridge)
网桥能将两个以上独立的物理网络连接在一起，构成一个单个的逻辑LAN
网桥的工作原理
• 第一步： • ① 首先，SYS1向SYS6发送数据帧，帧的目的MAC地址=MAC6， 源MAC地址=MAC1。这时，网桥B1不管帧的目的MAC地址是什么， 它将从#1端口收下该帧。由于B1的自学习表为空，这样它不知道这 个帧应从哪个端口转发出去，所以，采用广播方式扩散到除入端口 （这里是#1端口）外的所有其它端口（这里是#2端口）。同时将源 MAC地址MAC1写到网桥B1的中，如表1所示。
网络互连
中继器（Repeater ）:是连接网络线路的一种装置，常用于两个网络
节点之间物理信号的双向转发工作。
1.主要作用
放大、再生二进制位信号（物理信号），延长电缆长度 .联结两个不同 的物理网段(只有两个端口)
2.特性
只具有简单的放大、再生物理信号的功能 只能连接相同或不同传输介质的同类局域网 把多个独立的物理网段连成一个大的物理网络 用中继器连接的局域网在物理上、逻辑上都是一个 网络 没有任何隔离功能
网桥 顺序 B2 的自 1 学习 表 2
PORT1 MAC1
PORT2
PORT3
帧扩散、帧丢弃、帧发到指定 PORT、其他 帧扩散
MAC4
集线器、交换机和路由器和 arp 的基本工作原理
集线器、交换机和路由器和 arp 的基本工作原理
集线器：
集线器是一种用于以太网网络中的传输设备。
当一个计算机发送数据时，集线器会将数据包从一个端口接收，在其他端口中广播该数据包。
这意味着，所有连接到集线器的设备都将获得该数据包，包括发送方。
交换机：
交换机是一种网络设备，可以更有效地传输数据包。
与集线器不同，交换机是一个有智能的网络设备。
交换机会维护一个MAC 地址表，当交换机收到一个数据包时，它会检查其源MAC地址，并与该MAC地址所在的端口中存储的MAC地址表进行比较。
如果该MAC地址在MAC地址表中已有记录，
则该数据包将仅转发到目标端口。
如果MAC地址表中不存在
记录，则交换机将广播该数据包到除源端口以外的其他端口。
路由器：
路由器是一种连接两个或多个网络的设备。
当路由器收到一个数据包时，它会检查该数据包的目标 IP 地址，并根据其内部
的路由表进行决策。
路由器可选择将该数据包广播到其他连接的网络，或者将其转发到已知目标网络的最佳路径。
ARP：
ARP 是 Address Resolution Protocol 的简写，中文为地址解析
协议。
它是将 IP 地址与 MAC 地址相互映射的协议。
ARP协
议使用ARP请求（ARP Request）和 ARP响应（ARP Reply）。
当一个设备需要找到另一个设备时，它会向网络中广播一个
ARP 请求，请求目标设备的 MAC地址。
目标设备将在 ARP 请求中回复自己的 MAC地址。
完成 ARP解析后，设备将能够传输数据包。
集线器和交换机的区别
集线器和交换机的区别电脑知识-电脑高手网（）：集线器和交换机有什么区别目前，80％的局域网（LAN）是以太网，在局域网中大量地了集线器（HUB）或交换机（Switch）这种连接设备。
利用集线器连接的局域网叫共享式局域网，利用交换机连接的局域网叫交换式局域网。
那它们二者有何区别呢？大家知道，以太网中采用的工作方式是CSMA／CD（载波监听多路访问／冲突检测），对于发送端来说，它每发送一个数据信息时，首先对网络进行监听，当它检测到线路正好有空，便立即发送数据，否则继续检测，直到线路空闲时再发送。
对于接收端来说，对接收到的信号首先进行确认，如果是发给自己的就接收，否则不予理睬。
在介绍集线器与交换机二者区别的时候，我们先来谈谈网络中的共享和交换这两个概念。
在此，我们打个比方，同样是10个车道的马路，如果没有给道路标清行车路线，那么车辆就只能在无序的状态下抢道或占道通行，容易发生交通堵塞和反向行驶的车辆对撞，使通行能力降低。
为了避免上述情况的发生，就需要在道路上标清行车线，保证每一辆车各行其道、互不干扰。
共享式网络就相当于前面所讲的无序状态，当数据和用户数量超出一定的限量时，就会造成碰撞冲突，使网络性能衰退。
而交换式网络则避免了共享式网络的不足，交换技术的作用便是根据所传递信息包的目的地址，将每一信息包独立地从端口送至目的端口,避免了与其它端口发生碰撞，提高了网络的实际吞吐量。
共享式以太网存在的主要问题是所有用户共享带宽，每个用户的实际可用带宽随网络用户数的增加而递减。
这是因为当信息繁忙时，多个用户都可能同进“争用”一个信道，而一个通道在某一时刻只充许一个用户占用，所以大量的经常处于监测等待状态，致使信号在传送时产生抖动、停滞或失真，严重影响了网络的性能。
集线器上是一个中继器，而中继器的主要功能是对接收到的信号进行整形再生放大，使被衰减的信号再生（恢复）到发送时的状态，以扩大网络的传输距离，而不具备信号的定向传送能力。
交换机与集线器工作机理分析
交换机与集线器工作机理分析交换机和集线器是计算机网络中常用的设备，它们都起到连接并传输数据的作用，但在工作原理上有很大的区别。
下面将对交换机和集线器的工作机理进行分析。
1.集线器的工作机理:集线器又称为集线器，它是一种简单的网络设备，用于连通多个计算机在物理上组成一个局域网络。
集线器的工作原理非常简单，它只是起到将多个计算机连接在一起的作用，在一个端口接收到数据后，集线器会将该数据广播到所有其他的端口上，让其他计算机接收到这个数据。
这种广播方式对于如何发送数据没有感知，也不会对数据进行任何处理。
这就导致集线器会造成网络的拥塞和冲突，特别是在网络通信比较频繁的情况下，例如同时有多个计算机在发送数据时，就会导致冲突问题。
因为集线器没有智能处理数据的能力，所以数据包无法准确定位到特定的目标计算机，而是广播到所有计算机上，从而浪费了带宽和网络资源。
2.交换机的工作机理:交换机是一种智能的网络设备，它可以根据数据包的目标地址决定将其发送到特定的端口上，而不是广播到所有端口上。
交换机具有多个端口，每个端口连接一个计算机或其他设备。
当一个数据包到达交换机时，交换机会查看数据包的目标地址，并通过查找交换表来确定该数据包应该发送到哪个端口上。
交换表是交换机内部的一个表格，记录了每个设备的MAC地址与其对应的端口。
交换机会定期更新交换表，以保持与网络中各设备间的最新连接状态。
交换机的工作过程是：(1)当一个数据包到达交换机时，交换机会读取数据包的目标MAC地址。
(2)交换机会查询交换表，查找目标MAC地址对应的端口。
(3)如果交换表中存在目标MAC地址对应的端口，交换机会将数据包仅发送到该端口上。
(4)如果交换表中不存在目标MAC地址对应的端口，交换机会将数据包广播到所有其他端口上。
(5)当交换机接收到回应数据包时，交换机会更新交换表，将发送该回应数据包的设备的MAC地址与其所在的端口对应起来。
交换机在传输数据时，采用的是点对点的方式，即数据只会发送到目标设备上，而不会广播到所有其他设备上，这就避免了数据冲突和网络拥塞的问题。
集线器、交换机、路由器的区别与联系
集线器、交换机、路由器的区别与联系在计算机网络中，集线器、交换机和路由器都是常见的网络设备，它们各自承担着不同的网络功能。
本文将详细介绍集线器、交换机和路由器的区别与联系。
一、集线器集线器是一种基础的网络设备，也被称为中继器。
它的主要功能是将来自多个网络设备的数据包进行广播，将数据包从一个端口复制到所有其他端口。
集线器工作在OSI模型的物理层，只关注传输层以下的数据帧。
1. 工作原理当集线器接收到一个数据帧时，它会将该数据帧复制到所有其他端口上，而不管这些端口最终是否是数据包的目标。
这种广播方式会导致网络中的冲突增加，容易引发碰撞，从而限制了网络的带宽和性能。
2. 特点集线器只是简单地将所有连接到它的设备组成一个网络，设备之间的通信是透明的。
它没有记忆和学习功能，不会区分不同设备的MAC地址，也没有网络分割的能力。
二、交换机交换机相对于集线器来说更加智能和高级。
它工作在OSI模型的数据链路层，能够学习和记忆网络设备的MAC地址，并根据MAC地址来转发数据包。
1. 工作原理交换机通过学习设备的MAC地址来构建一个转发表，使得数据包可以直接被转发到目标设备，而不会广播到整个网络。
这种点对点的通信方式有效地降低了网络的拥塞和数据冲突。
2. 特点交换机具有广播隔离的能力，可以将网络划分为不同的虚拟局域网（VLAN），实现不同子网之间的隔离。
它适合于局域网内部的通信，可以提供更快速的数据传输速率。
三、路由器路由器是一种工作在网络层（OSI模型的第三层）的设备，主要用于不同网络之间的数据转发和路由选择。
1. 工作原理路由器通过连接不同网络的接口，根据目标IP地址来查找最佳路径，并将数据包从源网络转发到目标网络。
它可以根据路由表中的信息，选择合适的路径，实现网络之间的互联。
2. 特点路由器具有分割和隔离网络的能力，可以将不同物理网络划分为多个逻辑网络，并控制不同逻辑网络之间的通信。
它实现了不同网络之间的通信和互联，可以提供安全性和灵活性。
集线器交换机基本工作原理及配置课件
交换机的安全配置
访问控制列表（ACL）
01
通过ACL实现对数据包的过滤和限制访问。
端口安全
02
包括对MAC地址的绑定和限制接入设备的数量等操作。
交换机日志管理
03
包括日志的记录、查看和备份等操作。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
06
集线器与交换机的故障 排除
集线器与交换机常见故障分析
交换机的启动过程
从加电启动到完成硬件自检和系统加载的整个过 程。
3
交换机硬件故障排查
针对硬件故障的常见表现和排查方法进行介绍。
交换机的网络配置
VLAN配置
包括VLAN的创建、删除和 修改等操作。
IP配置
包括IP地址的分配、子网掩 码和默认网关的设置等操作 。
路由配置
包括静态路由和动态路由的 配置方法。
集线器通常需要配置IP地址，以便在网络中进行 通信。
子网掩码
集线器需要配置子网掩码，以便确定哪些设备在 同一个网络中。
默认网关
集线器需要配置默认网关，以便将数据包转发到 其他网络。
集线器的安全配置
VLAN配置
通过将不同的端口分配到不同的VLAN，可以控制不同端口之间 的通信，从而提高安全性。
访问控制列表
SUMMAR Y
01
集线器与交换机的概述
集线器与交换机的定义
集线器（Hub）
集线器是一种网络设备，用于将多个网络节点连接到一个共享的通信通道上， 实现数据的传输和共享。
交换机（Switch）
交换机是一种网络设备，用于连接多个网络节点，并能够实现节点之间的点对 点通信，避免了数据的冲突和碰撞。
集线器工作原理
集线器工作原理集线器（Hub）是计算机网络中常用的网络设备，它可以将多台计算机连接在一起，实现数据的传输和共享。
那么，集线器是如何工作的呢？接下来，我们将详细介绍集线器的工作原理。
首先，我们需要了解集线器的基本功能。
集线器的主要作用是将多台计算机连接在一起，形成一个局域网（LAN），并且可以实现数据的传输。
当一台计算机向局域网中的其他计算机发送数据时，集线器会将数据包复制并发送到所有连接的计算机上，从而实现数据的传输和共享。
集线器的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 接收数据。
当一台计算机向局域网发送数据时，数据会首先经过网卡发送到集线器。
集线器会接收到这些数据，并且会将数据包进行解析和处理。
2. 数据复制。
接收到数据后，集线器会将数据包进行复制，并且发送到所有连接的计算机上。
这样，所有计算机都可以接收到相同的数据包，实现数据的共享和传输。
3. 碰撞检测。
在数据传输过程中，可能会出现多台计算机同时发送数据的情况，这就会导致数据包的碰撞。
集线器会对发送的数据包进行碰撞检测，以确保数据的传输顺利进行。
4. 数据传输。
经过碰撞检测后，集线器会将数据包发送到目标计算机上，从而实现数据的传输。
目标计算机接收到数据包后，会进行相应的处理和响应。
通过以上步骤，我们可以看出集线器的工作原理是将数据包复制并发送到所有连接的计算机上，实现数据的传输和共享。
然而，需要注意的是，集线器是一种共享式的网络设备，它无法进行数据的筛选和分流，因此在网络负载较大时，可能会影响数据传输的效率。
总的来说，集线器作为计算机网络中常用的设备，其工作原理是实现数据的传输和共享。
通过对集线器工作原理的了解，我们可以更好地使用和维护网络设备，确保数据的顺利传输和网络的稳定运行。
集线器 中继器和交换机的区别
集线器、中继器和交换机的区别在计算机网络中，集线器、中继器和交换机是常见的网络设备。
它们在网络通信中起着不同的作用，本文将讨论它们之间的区别。
集线器集线器（Hub）是一种简单的网络设备，用于将多个网络设备连接在一起。
它的主要功能是将收到的数据包广播给所有连接的设备，没有任何智能处理能力。
以下是集线器的特点和工作原理：1.数据广播：集线器接收到的数据包会被广播到所有连接的设备上，无论数据包的目的地址是什么。
2.共享带宽：所有连接到集线器上的设备都共享同一带宽。
当一个设备发送数据时，其他设备需要等待。
3.碰撞域：集线器将所有连接的设备放在一个碰撞域中。
当多个设备同时发送数据时，会产生碰撞，导致数据包丢失。
4.物理层设备：集线器只能在物理层上工作，仅负责将电信号从一个端口复制到其他所有端口。
由于集线器的工作原理，它的使用逐渐被取代。
因为数据广播会占用大量带宽，并且无法提供灵活性和安全性。
中继器中继器（Repeater）是一种放大信号的网络设备。
它接收到的信号将被放大并重新发送，以扩大信号范围。
以下是中继器的特点和工作原理：1.信号放大：中继器接收到的信号会被放大，并重新发送到下一个设备，使信号能够覆盖更远的距离。
2.物理层设备：中继器只在物理层上操作，不具备任何智能处理能力。
3.延迟增加：由于信号被放大和传输的时间，中继器会导致信号的传输延迟增加。
中继器主要用于扩大信号范围，它们广泛用于通信线路的延长，使信号可以覆盖更远的距离。
然而，由于缺乏智能处理和共享带宽的能力，中继器的使用也越来越少。
交换机交换机（Switch）是一种智能网络设备，可以根据目的地址将数据包转发到特定的设备。
以下是交换机的特点和工作原理：1.数据分发：交换机通过学习和维护转发表，将数据包只发送给目标设备，而不是广播给所有设备。
2.逐端口带宽：交换机为每个连接的设备提供独立的带宽，允许多个设备同时发送和接收数据。
3.碰撞域分隔：交换机将每个端口作为一个独立的碰撞域，可以避免碰撞，并提高网络性能。
集线器交换机路由器的区别与联系
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交换机 (Switch)
交换机是一种更为智能的网络设备，它能够识别连接到它的设备，并建立起一对一的连接 。交换机通过学习连接到它的设备MAC地址(Media Access Control地址)，来建立和维护 一个MAC地址表。这个地址表记录了每个设备的MAC地址和它所连接的交换机端口。当交换 机收到一个数据包时，它会查看这个地址表，然后只将数据包发送到目标设备的端口，而 不是所有的端口
XXXX
XXXXX
交换机能实现数据的点对点传输：可以有效地避免数据冲突和丢失的问题
交换机能识别设备的MAC地址：使得数据传输更加高效和可靠
与集线器不同：交换机对于长距离传输的支持能力较强，因为它们可以提供更好的信 号质量和更快的传输速度
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路由器 (Router)
路由器是网络中的重要设备，它能够将多个网络连接在一起，并实现数据的跨网络传输。 路由器通过在网络之间传递数据包来实现这一功能。路由器可以识别数据包中的目标网络 地址，然后将数据包发送到正确的网络中。此外，路由器还可以提供防火墙、NAT(网络地 址转换)、VPN等高级功能
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集线器交换机路由器的区别与联系
在计算机网络中，集线 器、交换机和路由器是 三种重要的设备，它们 各自有着独特的功能和
特点
下面将详细介绍这三者 的区别与联系
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集线器 (Hub)
集线器是网络中的一种基础设备，它的 主要功能是对接收到的信号进行放大， 并将其发送到所有连接的设备
集线器的工作原理是采用共享信道的方 式，将每个端口连接到集线器的单一信 道上
这种设计使得集线器能够有效地将信号 传播到所有连接的设备，但是它也存在 一些明显的缺点
（完整版）交换机与集线器工作机理分析
（完整版）交换机与集线器工作机理分析一、实验名称：交换机与集线器工作机理分析二、实验目的：（1）观察交换机处理广播和单播报文的过程；（2）比较交换机与集线器的工作过程；（3）掌握使用PacketTracer 模拟网络场景的基本方法，加深对网络环境、网络设备和网络协议交互过程等的理解。
三、实验内容和要求：（1）在PacketTracer模拟器中配置网络拓扑；（2）观察交换机如何处理广播和单播报文；（3）观察交换机和集线器的工作过程。
四、实验环境：windows7下的PacketTracer环境五、操作方法与实验步骤：（一）交换机是如何处理单播的用一个集线器hub将PC4、PC5连接起来再与PC1、PC2、PC3、PC4连接到同一个交换机上用PC0为例，配置PC机的ip地址，5台PC机的ip地址地址分别为192.168.1.10、192.168.1.11、192.168.1.12、192.168.1.13、192.168.1.14、192.168.1.15，网关都为192.168.1.1,掩网子码为255.255.255.0从PC0发送ping到PC1在平操作没有完成时PC0、PC1的ARP表和交换机的mac表都为空这是还未完成ping操作时Event list的内容点击ICMP的info图标，可知源ip地址是PC0的ip地址，目的地址是PC1的ip地址点击ARP的info图标可以看到它的源ip地址是PC0的ip地址，并且它想努力获得PC1的ip地址PC1的mac地址和ip地址然后开始Capture/Foward 操作，一直点击Capture/Foward，知道ping完成可以发现如下图所示PC0、PC1的ARP表和交换机的mac表不再为空，交换机的mac表获得了PC0和PC1两者的mac地址。
一开始PC0的ARP表是没有PC1的内容的所有它要发出一个ARP 请求以完成ping操作，交换机从ARP请求中获得PC0的mac地址以及其连接的端口，从ARP回复中获得PC1的mac地址以及其连接的端口。
实验4--交换机与集线器工作机理分析
实验4：交换机与集线器工作机理分析1. 实验目的1) 观察交换机处理广播和单播报文的过程。
2) 比较交换机与集线器工作过程。
3) 掌握使用PacketTracer模拟网络场景的基本方法，加深对网络环境、网络设备和网络协议交互过程等方面的理解。
2. 实验环境1) 运行Windows 2008 Server/Windows XP/Windows 7操作系统的PC一台。
2) 下载CISCO公司提供的PacketTracer版本。
3. 实验步骤1)在PacketTracer模拟器中配置网络拓扑在PacketTracer模拟器中配置如图所示的网络拓扑，其中通用交换机连接4台普通PC，通用集线器hub连接2台普通PC。
实验网络拓扑图点击PC，在每台PC的配置窗口中配置合理的IP地址和子网掩码，设置IP 地址由左到右为，，，，，，子网掩码都为。
无需为交换机和集线器配置IP地址(为什么)。
因为交换机和集线器主要是处于数据链路层，不涉及转发IP数据包，所以不必设置IP地址。
2)观察交换机如何处理广播和单播报文(1) 在实时与模拟模式之间切换4次，完成生成树协议。
所有链路指示灯应变为绿色。
最后停留在模拟模式中。
(2) 使用Inspect(检查)工具(放大镜)打开PC 0 和PC 1 的ARP 表以及交换机的MAC 表。
本练习不关注交换机的ARP 表。
将选择箭头移到交换机上，查看交换机端口及其接口MAC 地址的摘要。
注意，这不是交换机获取的地址表。
将窗口排列在拓扑上方。
(3) 添加简单PDU 以从PC 0发送ping到PC 1也可以在PC 0的DeskTop窗口中打开模拟命令行“Command Prompt”，运行PING命令)。
使用Add Simple PDU(添加简单PDU)(闭合的信封)从PC 0 发送一个ping 到PC 1。
点击PC 0(源)，然后点击PC 1(目的)。
Event List(事件列表)中将会显示两个事件：一个ICMP 回应请求和一个ARP 请求，用以获取PC 1 的MAC 地址。
趣讲互联网（12）：集线器、交换机、路由器是怎么工作的？
趣讲互联网（12）：集线器、交换机、路由器是怎么工作的？前面已经为大家介绍了OSI分层思想，也多次提到了集线器、交换机、路由器这些设备。
那么今天就作个总结，通过一个实例，具体分析一下互联网通讯过程中，集线器、交换机、路由器分别是怎么工作的，希望能让大家对这些日常生活中的设备有一个更深的了解。
假想一个场景，两个局域网准备进行跨网段通讯。
数据从源设备发出，分别经过集线器、交换机、本网段路由器、另一个网段路由器从而到达目标设备，了解这个过程中数据传输的整个细节，也就理解了集线器、交换机、路由器的工作原理。
首先介绍数据的封装、准备过程。
在发送端，应用层准备好要传输的文件，在传输层进行分段、编号，这时候是数据段。
进入网络层对分段的数据加上IP地址，包括源地址和目标地址，这时候是数据包。
在数据链路层还要写上物理访问的地址，即mac地址，同时进行差错校验，这时候是数据帧。
数据链路层再往下传输就要分两种情况了。
第一种，源设备与目标设备在同一个网段（通过比较IP与子网掩码来判断），这样就不需要过路由器，直接通过广播获取目标设备的mac 地址，封装的时候就根据目标设备的mac地址直接封装。
第二种，源设备与目标设备不在一个网段，也就是我们所假设的情况，这时就要把数据帧转发给路由器了。
由于交换机是根据mac地址转发数据的，所以此时原设备仍然需要就需要广播询问路由器的mac地址，此时封装的就是路由器的mac地址。
这一过程还用到了前几节所讲到的网关。
至此，数据链路层完成了封装。
在物理层，数据会变成比特流，才能以数字信号传播。
OSI参考模型与TCP/IP模型对照接下来介绍数据封装完成后的传输过程。
数据帧在物理层变成比特流后，首先经过集线器进行传输。
集线器的作用只是负责传输比特流，不做任何判断，功能上可以简单理解为与网线类似，唯一比网线多的功能就是放大信号。
接下来数据经要过交换机。
交换机的接口收到比特流，会进行存储，再根据目标的mac地址，决定由哪个口转发出去。
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一、实验名称：交换机与集线器工作机理分析
二、实验目的：（1）观察交换机处理广播和单播报文的过程；（2）比较交换机与集线器的工作过程；（3）掌握使用PacketTracer模拟网络场景的基本方法，加深对网络环境、网络设备和网络协议交互过程等的理解。
三、实验内容和要求：（1）在PacketTracer模拟器中配置网络拓扑；（2）观察交换机如何处理广播和单播报文；（3）观察交换机和集线器的工作过程。
四、实验环境：windows7下的PacketTracer环境
五、操作方法与实验步骤：
（一）交换机是如何处理单播的
用一个集线器hub将PC4、PC5连接起来再与PC1、PC2、PC3、PC4连接到同一个交换机上
用PC0为例，配置PC机的ip地址，5台PC机的ip地址地址分别为192.168.1.10、192.168.1.11、192.168.1.12、192.168.1.13、192.168.1.14、192.168.1.15，网关都为192.168.1.1,掩网子码为255.255.255.0
从PC0发送ping到PC1
在平操作没有完成时PC0、PC1的ARP表和交换机的mac表都为空
这是还未完成ping操作时Event list的内容
点击ICMP的info图标，可知源ip地址是PC0的ip地址，目的地址是PC1的ip地址
点击ARP的info图标可以看到它的源ip地址是PC0的ip地址，并且它想努力获得PC1的ip地址PC1的mac地址和ip地址
然后开始Capture/Foward 操作，一直点击Capture/Foward，知道ping完成可以发现如下图所示PC0、PC1的ARP表和交换机的mac表不再为空，交换机的mac表获得了PC0和PC1两者的mac地址。
一开始PC0的ARP表是没有PC1的内容的所有它要发出一个ARP请求以完成ping操作，交换机从ARP请求中获得PC0的mac地址以及其连接的端口，从ARP回复中获得PC1的mac地址以及其连接的端口。
交换机获得了这些信息之后就完成了ping操作。
从以上操作我们不难发现ping这个操作从交换机的角度来看是单播过程。
（二）交换机如何处理未知广播
进入交换机的CLI选项中，对交换机的mac表进行清空，操作语句如下所示
完成了上面语句可以看到交换机的mac表已经清楚了
因为mac表被清空，所以交换机像处理广播一样，将数据包向除接收端口以外的所有端口泛洪出去，
（三）、进行PC4到PC0ping操作
进行从PC4发出到PC0的ping操作，完成整个ping操作Event List的内容是这样的
完成整个ping操作后PC4和PC0的ARP表入下所示
在完成PC4到PC0的平操作时我发现凡是hub接受到的数据包hub它都没有像我想象的那样转发给我想要的特定的目标。
例如：这是PC4想要通过hub发送数据包给交换机的情况，可见它不仅把数据包转发给了交互机它也把
转发给了PC5.
这是PC0通过交换机后再经过hub发送数据包给PC4，但是我们可以看见hub把数据同时发送给了PC4和PC5
后来我用inspect查看集线器发现只有如下图所示的简单信息，没有像交换机一样有mac表
最后查询发现，集线器采用广播的形式传输数据，即向所有端口传送数据。
六、实验体会、质疑和建议
这次实验通过自己一步一步地操作，以及对Event List内容的分析，以及对数据包传递过程的观察，还有对PC机ARP表、交换机mac表内容的分析让我了解了两台主机ping过程中所涉及的协议，以及交换机转发数据包的原理，它在转发ping操作的数据包时是必须知道目的机的mac地址以及其连接端口的，所以它是在单播这些消息的。
而且我还知道了，当交换机的mac表一旦被清空，它再收到数据包，就会像处理广播一样，向着除接收端口以外的所有端口泛洪出去。
最后我在观察数据传递的过程中发现，集线器采用广播的形式传输数据，即向所有端口传送数据。