集线器与交换机的对比实验
网络交换机与集线器的区别于优劣
现在有一种模块（集线器）可以实现多分接口连接的，就是一个线近，2个或多个线出，我家宽带就是的，最近看到一些网友留言说按照我们的文章去买组网产品时，商家说有交换机和集线器，交换机贵一些，集线器便宜一些，当时由于不知道两种产品有什么区别，又担心被商家欺骗，所以无法做决定。
针对这个问题，我们今天就为大家从技术和应用两个方面分析一下低端交换机（中、高端交换机用于大规模专业组网）和集线器的区别：先从技术上分析：我们现在使用的以太网采用的工作方式是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。
于是，网络数据的传输中存在着共享和交换这两个概念－－共享式网络是一种无管理疏导的无序工作状态，每个客户端都会尽可能的抢占通信通道，所以几个客户端一起抢占通道时就形成网络堵塞的局面，当数据和用户数量超出一定的限量时，就会造成网络性能的严重衰退。
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。
交换式以太网中，交换机供给每个用户专用的信息通道，除非两个源端口企图将信息同时发往同一目的端口，否则各个源端口与各自的目的端口之间可同时进行通信而不发生冲突。
所以，集线器就是一种采用共享式工作状态的设备，由于这种技术比较容易实现，所以集线器的价格也比较便宜，当然速度方面的缺陷也就难以避免；而交换机是采用交换式技术的设备，技术含量比集线器高一些，当然价格也就贵一些了，不过交换机可以克服网络阻塞的弊病。
集线器与交换机的区别
由于集线器采取的是“广播”传输信息的方式，因此集线器传送数据时只能工作在半双工状态下，比如说计算机1与计算机8需要相互传送一些数据，当计算机1在发送数据时，计算机8只能接收计算机1发过来的数据，只有等计算机1停止发送并做好了接收准备，它才能将自己的信息发送给计算机1或其它计算机。
二、交换机
交换机可以分割冲突域
HUB不可以分割冲突域
这是他们最本质的区别
hub连N台电脑，他们共享在一个区域里，如果这个区域里有冲突，所有电脑都受影响。
交换机连n台电脑，每个交换机端口是一个独立的区域，即使有冲突，冲突也局限在相对应的交换机端口，不影响其他电脑。
明白了吗？
原创。
交换机是百兆的 而HUB是十兆的
号称网络硬件三剑客的集线器（Hub）、交换机（Switch）与路由器（Router）一直都是网络界的活跃分子，但让很多初入网络之门的菜鸟恼火的是，它们三者不仅外观相似，而且经常呆在一起，要想分清谁是谁，感觉有点难!就让我们一起来看看它们之间有什么区别和联系吧!
三剑客的工作原理
一、集线器
3.交换机的性能特点
1）独享带宽
由于交换机能够智能化地根据地址信息将数据快速送到目的地，因此它不会像集线器那样在传输数据时“打扰”那些非收信人。这样一来，交换机在同一时刻可进行多个端口组之间的数据传输。并且每个端口都可视为是独立的网段，相互通信的双方独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。比如说，当A主机向D主机发送数据时，B主机可同时向C主机发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽--假设此时它们使用的是10Mb的交换机，那么该交换机此时的总流通量就等于2×10Mb=20Mb。
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。
集线器与交换机的区别及交换机分类-电脑资料
集线器与交换机的区别及交换机分类-电脑资料交换机Switch的出现，替代了原来的集线器HUB，首先，让我们先简单地了解交换机和集线器间的区别。
集线器采用的是共享带宽的工作方式，简单打个比如，集线器就好比一条单行道，“10M”的带宽分多个端口使用，当一个端口占用了大部分带宽后，另外的端口就会显得很慢。
相反，交换机是一个独享的通道，它能确保每个端口使用的带宽，如百兆的交换机，它能确保每个端口都有百兆的带宽。
正因为交换机比集线器有着明显的优势，目前的集线器几乎可说绝迹市场。
更重要的因素是交换机的价格不断下滑，在性价比的促使下，集线器没办法不退出“江湖”。
现在，网络设备市场对交换机有很多不同的命名，很大程度上是各品牌间对交换机不同的命名，笔者大致把交换机简单分为几类：普通交换机、网管交换机、三层交换机和模块化交换机。
普通交换机这个好理解，就是什么功能都不具备的，单纯是支持数据的传输功能。
网管交换机三层交换机三层交换机算是比较高端的设备了，在一般家庭或者小企业中都不会使用上，三层交换机具有路由功能，主要是用来连接分布层交换机的使用。
模块化交换机这种设备具有很强的适用能力，它可因应不同的使用环境做出不同的解决方案，除了明白以上介绍的事情外，大家在购买设备时还需要注意设备的一些技术，如数据交换模式、背板带宽与端口速率的关系、可扩展设备的端口类型等等。
一、三种方式的数据交换Cutthrough：封装数据包进入交换引擎后，在规定时间内丢到背板总线上，再送到目的端口，这种交换方式交换速度快，但容易出现丢包现象；Store＆Forward：封装数据包进入交换引擎后被存在一个缓冲区，由交换引擎转发到背板总线上，这种交换方式克服了丢包现象，但降低了交换速度；FragmentFree：介于上述两者之间的一种解决方案。
二、背板带宽与端口速率交换机将每一个端口都挂在一条带宽很高的背板总线（CoreBus）上，背板总线即背板带宽。
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。
交换机switch和集线器hub的区别
交换机switch和集线器hub的区别交换机和集线器都是网络中常见的设备，它们有着相似的功能，但是也存在着很大的区别。
本文将详细介绍交换机和集线器的概念、功能以及区别。
概念：交换机和集线器都是用于在局域网内连接不同设备的设备，它们的主要作用是接收来自网络中的信号，并将信号分拣后送达目的地，使得网络中的设备可以正常通信。
功能：集线器是一种被动型设备，只能实现网络信号的广播和放大，而无法对信号进行处理。
集线器将数据包转发到所有与之连接的设备，因此网络中的每个设备都能收到同一份数据包，但是其他设备并不会对该数据包进行响应，这就浪费了网络的带宽和资源。
而交换机是一种主动型设备，它能够对进入该设备的数据包进行缓存和处理，并将数据包根据MAC地址送达到目的地。
交换机在收到数据包后，会向网络中发出询问信号，询问该数据包是需要转发到哪个设备，从而避免了对网络的不必要广播，提高了网络的效率和速度。
区别：1.工作原理不同：集线器是一种被动式的设备，只能进行数据广播和放大。
而交换机是一种主动式的设备，具有智能转发功能，能够实现数据包的目的地查找和按需转发功能。
2.运行效率不同：由于集线器的数据广播能力，当网络较大时，很容易出现网络拥堵的情况，进而导致网络速度较慢。
而交换机能够实现局部广播，减轻网络负担，提高了网络运行效率和速度。
3.成本不同：相对于交换机而言，集线器的成本比较低，但是在对于较大的网络而言，集线器的缺点就越明显，因此实际应用中，交换机被广泛使用。
总结：集线器是一种比较简单和便宜的网络设备，其工作原理是将来自网络中所有连接口的信号放大并广播到所有设备，这就容易出现网络拥堵和速度慢的现象。
而交换机能够通过智能转发和目的地址查找，实现对网络数据包的快速转发，从而提高了网络的速度和效率。
在实际应用中，交换机被广泛应用于各种局域网的构建中。
除了上述区别之外，交换机和集线器在以下几个方面也存在差异：1.数据碰撞：集线器是一种半双工设备，这意味着数据只能在一个方向上传输。
网络组建 交换机与集线器的区别
网络组建交换机与集线器的区别通过集线器共享局域网的用户不仅是共享带宽，而且是竞争带宽。
可能由于个别用户需要更多的带宽而导致其他用户的可用带宽相对减少，甚至被迫等待，因而也就耽误了通信和信息处理。
利用交换机的网络微分段技术，可以将一个大型的共享式局域网的用户分成许多独立的网段，减少竞争带宽的用户数量，增加每个用户的可用带宽，从而缓解共享网络的拥挤状况。
由于交换机可以将信息迅速而直接地送到目的地能大大提高速度和带宽，能保护用户以前在介质方面的投资，并提供良好的可扩展性，因此交换机不但是网桥的理想替代物，而且是集线器的理想替代物。
与集线器相比，交换机从下面几方面改进了性能：●通过支持并行通信，提高了交换机的信息吞吐量●将传统的一个大局域网上的用户分成若干工作组，每个端口连接一台设备或者连接一个工作组，有效地解决拥挤现像。
这种方法人们称之为网络微分段技术。
●虚拟网（VirtuaI LAN）技术的出现，给交换机的使用和管理带来了更大的灵活性。
我们将在后面专门介绍虚拟网。
●端口密度可以与集线器相媲美,一般的网络系统都是有一个或几个服务器，而绝大部分都是普通的客户机。
客户机都需要访问服务器，这样就导致服务器的通信和事务处理能力成为整个网络性能好坏的关键。
交换机就主要从提高连接服务器的端口的速率以及相应的帧缓冲区的大小，来提高整个网络的性能，从而满足用户的要求。
一些高档的交换机还采用全双工技术进一步提高端口的带宽。
以前的网络设备基本上都是采用半双工的工作方式，即当一台主机发送数据包的时候，它就不能接收数据包，当接收数据包的时候，就不能发送数据包。
由于采用全双工技术，即主机在发送数据包的同时，还可以接收数据包，普通的10M端口就可以变成20M端口，普通的100M端口就可以变成200M端口，这样就进一步提高了信息吞吐量。
集线器交换机路由器区别
contents
目录
• 集线器 • 交换机 • 路由器 • 集线器交换机路由器区别比较
01 集线器
集线器定义
01
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 通信介质上，实现数据的集中传 输。
02
集线器可以简单地将多个端口连 接到一个共享的通信链路上，使 得所有端口共享相同的带宽。
地址之间的映射关系。
当交换机接收到数据帧时，它会 查找MAC地址表，根据目标 MAC地址决定将数据帧发送到 哪个端口。
如果目标MAC地址不在MAC地 址表中，则交换机将数据帧广播
到所有端口。
交换机特点
交换机具有多个端口，可以同时连接多个网络节点。 交换机能够提高网络的带宽和吞吐量，因为数据可以在多个端口之间并行传输。
集线器基于共享带宽工作，所有端口 共享相同的带宽。
02 交换机
交换机定义
交换机是一种网络设备，用于连接多 个网络节点，并实现数据交换。
交换机通常被部署在局域网（LAN）中， 用于连接计算机、服务器、打印机等网 络节点。
交换机工作原理
交换机基于MAC地址表进行数 据交换。MAC地址表记录了交 换机端口与所连接设备的MAC
交换机支持全双工通信，即数据可以在两个方向上同时传输，提高了网络的效率。
03 路由器
路由器定义
路由器是一种网络设备，用于连接不同的网络，实现数据 包的路由和转发。
它可以根据网络层的信息，选择最佳路径，将数据包从一 个网络转发到另一个网络。
路由器工作原理
路由器通过读取数据包中的目标IP地址或MAC地址，根据路由表中的路由信息进 行转发决策。
路由器
适用于需要连接多个不同 网络环境的情况，如互联 网接入、广域网连接等。
计算机网络实验 第2章 数据链路层实验
采用总线型或星形拓扑。由于以太网是基于共享总线的广播类型的网络，
所以当网络中有两个或两个以上站点同时发送数据时将引起冲突，因此以 太网使用CSMA/CD协议作为媒体控制协议解决冲突问题。
CSMA/CD协议的基本原理是：站点发送数据前先监听信道，信道 空闲时发送数据；在发送数据过程中持续监听信道，如果监听到冲 突信号则立即停止发送数据；同时发送强化冲突信号，以使网络中 正在发送数据的其它站点能够监听到冲突。
PPP帧格式如图所示
2．PPPoE
PPP协议不适于广播类型的以太网和另外一些多点访问类型的网络，于是 产生了PPPoE（Point-to-Point Protocol over Ethernet）。它为使用桥接以太 网的用户提供了一种宽带接入手段，同时还能提供方便的接入控制和计费。 每个接入用户均建立一个独一无二的PPP会话。会话建立前PPPoE必须通过 发现协议获取远端访问集中器的MAC地址。
第2章 数据链路层实验
实验三： 集线器与交换机的对比试验
3.1
背景知识
1．冲突域与广播域 冲突域：共享信道的传输机制决定了在网络中只能有一个站点发送数据 。如果两个或两个以上站点同时发送数据将发生冲突。虽然以太网在 MAC层采用CSMA/CD协议有效地降低了冲突的可能性，但是由于传播时 延的存在以及多个站点同时监听到信道空闲等情况的存在，冲突仍会发生 。所谓冲突域是指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：以太网是广播网络，采用共享信道的传输机制来传输数据。在 以太网中，一个站点向所有站点发送数据的传输过程称为广播，这一过程 中传输的数据帧称为广播帧。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。
《综合布线实训》课件项目3 集线器、交换机
三、集线器与交换机的区别
从两者的工作原理来看，交换机和集线器是有很大差 别的。首先，从OSI体系结构来看，集线器属于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。
其次，从工作方式来看，集线器采用一种“广播”模 式，因此很容易产生“广播风暴”，当网络规模较大时性 能会受到很大的影响。而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， 因此交换机能够在一定程度上隔离冲突域和有效抑制“广 播风暴”的产生。
7
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，在有10传 输数据时速度仍然只10Mbps。10/100Mbps自适应集线 器能够根据与端口相连的网卡速度自动调整带宽，当与 10Mbps的网卡相连时，其带宽为10Mb；与100Mbps的 网卡相连时，其带宽为100Mb，因此这种集线器也叫做 “双速集线器”。
3.交换机的性能特点
1）独享带宽
由于交换机能够智能化地根据地址信息将数据快速送 到目的地，因此它不会像集线器那样在传输数据时“打扰 ”那些非收信人。这样一来，交换机在同一时刻可进行多 个端口组之间的数据传输。并且每个端口都可视为是独立 的网段，相互通信的双方独自享有全部的带宽，无须同其 他设备竞争使用。比如说，当A主机向D主机发送数据时 ，B主机可同时向C主机发送数据，而且这两个传输都享 有网络的全部带宽--假设此时它们使用的是10Mb的交换 机，那么该交换机此时的总流通量就等于 2×10Mb=20Mb。
集线器与局域网交换机的区别实验报告
1实验名称集线器与局域网交换机的区别2实验目的1.理解集线器与局域网交换机之间的区别。
2.理解局域网交换机能够增加通信带宽但不能隔离广播分组的原因。
3实验环境1．具有运行Windows XP操作系统的PC机4台，每台PC有一块以太网卡，用双绞线与局域网相连。
2．集线器与交换机各一台。
3. 每台PC运行协议分析仪程序Ehereal和分组发送器程序PSender。
4实验记录图1 UDP单向发包协议分析界面图2 发送Ping分组协议分析界面图3 发送广播消息界面图4 发送广播分组协议分析界面5实验结果分析1.从图1可以看出，用Ethereal分析仪分析通过交换机与局域网连接的某PC发送UDP单包的分组，对35号帧进行分析，它的传输时间为俘获后的3.555566秒，源主机的IP地址为172.19.68.90，MAC地址00：1e：90：09:53:85，目的地址的IP为172.19.68.58，MAC地址001:1e:90:09:53:85，协议Protocol：UDP（1881），Info为Source port：8008 Destination port：ms-sq1-m(2070)，type为IP（0X0800），V ersion为4以及其他UDP各个字段的内容。
2.从图2可以看出，用Ethereal分析仪分析通过交换机与局域网连接的某PC发送Ping的分组，对7号帧进行分析，它的传输时间为俘获后的0.163016秒，源主机的IP地址为172.19.68.90，目的地址的IP为172.19.68.90，协议Protocol：Info为Echo（ping）request，type为IP（0X0800），V ersion为4以及其他ping各个字段的内容。
3. 从物理连接角度看，这几台通过集线器互连的PC形成了星形拓扑网，但是从逻辑上看，它仍是总线拓扑网。
集线器只接收数据信号并将其转发到其他端口，整个集线器形成了碰撞域，该域中的每台主机都能收到数据。
集线器与交换机的比较与应用
集线器与交换机的比较与应用网络设备是现代传输网络中的重要组成部分。
其中，集线器和交换机是最早被广泛应用的两种网络设备。
它们都具有传输数据的功能，但是在应用场景和性能上有所不同。
下面就从这两个方面对集线器和交换机进行比较，并讨论它们的应用。
一、应用场景的比较1.1 集线器的应用场景集线器是一种广泛应用于局域网的网络设备。
当接收到数据时，集线器会将数据广播到所有连接的设备上。
这意味着所有设备都能够接收到数据包，但这也会导致网络拥堵和数据发送错误的风险。
因此，集线器适用于对带宽要求不高并且数量较少的设备进行连接。
1.2 交换机的应用场景交换机是一种在高速网络中使用的网络设备。
当接收到数据时，交换机会根据数据包的目的地址，将数据包从发送方传输到相应的接收方。
这种点对点的数据传输方式提高了网络的传输效率和安全性。
因此，交换机适用于对带宽要求高或需要高速数据传输的大型网络。
二、性能的比较2.1 集线器的性能由于集线器广播数据包，因此它们的带宽和数据传输速度比较低。
在连接多个设备时，由于数据包的广播，容易出现冲突和拥堵。
此外，集线器也不提供任何安全功能，因此容易受到恶意攻击。
2.2 交换机的性能交换机采用点对点的数据传输方式，因此它们的带宽和数据传输速度比较高。
在连接多个设备时，每个设备之间的数据传输都是独立的，因此不容易出现冲突和拥堵。
同时，交换机也提供了多种安全功能，例如虚拟局域网、访问控制列表和端口安全等，提高了网络的安全性。
三、应用实例3.1 集线器的应用实例集线器最常见的应用场景是家庭和小型办公室网络。
例如，在家庭网络中，家庭成员可以使用集线器将多个计算机、路由器和打印机连接到网络，实现各种网络传输任务。
在小型办公室网络中，多个工作站和服务器可以通过集线器连接在一起，共享打印机和其他网络资源。
3.2 交换机的应用实例交换机广泛应用于大型机构和组织网络。
例如，在企业网络中，各个部门可以通过交换机连接到局域网，并实现内部和外部数据传输。
交换机与集线器
网络实验三实验项目名称：交换机与集线器实验地点：A401 班级：计算机科学与技术2013级姓名：学号：指导教师：成绩：一、实验目的：1. 交换机的配置。
2.验证交换机与集线器的区别。
二、设计方案：猜想集线器为广播方式发送数据包，交换机为单播方式。
采用对照试验进行验证。
首先三台pc1，pc2，pc3，连上交换机，pc3提供FTP 服务，pc2连接ftp，pc1进行抓包。
然后换用集线器在做一遍。
IP方案：192.168.1.0/24Pc1:192.168.1.1 pc2:192.168.1.2pc3：192.168.1.3 ftp服务器：192.168.1.4三、实验设备：1.交换机一台。
2.集线器一台。
3.pc机3台。
4.交叉线若干。
四、物理连接图集线器连接图交换机连接图五、实验步骤交换机带外管理方法：（因为疏忽忘记拍照了，以下截图为模拟器环境截图）1.按要求连接好console线。
2.在台式机上运行超级终端。
3.路由器加电，进入用户模式（可随时输入？查看帮助）4.输入enable进入特权模式（如有密码，则要清除密码，方法见附件。
）5.在超级终端vlan 1 IP，特权密码，远程登录等相关设置。
VLAN 1 192.168.1.10Enable password 123456设置vlan 1IP及特权密码：配置远程登录并保存：2.在pc机上进行登录测试。
（pc IP 192.168.1.1）3.进入全局模式，设置欢迎界面。
Switch(config)#banner motd c welcome c交换机和集线器区别验证：1.按照上述实验方案连接好交换机及pc机，配好IP。
关闭防火墙三台pc互ping验证物理连接。
如图:开启虚拟机（192.168.1.4）ftp服务，用pc2（192.168.1.2 ）连接Pc1,pc2同时抓包，如图说明：pc1没有抓到包。
Pc2抓到了。
换上集线器在再次进行实验1.互ping验证物理连接。
集线器与交换机的对比实验
实训报告集线器与交换机的对比实验1．实训目的1）了解集线器和交换机的如何转发数据2）理解冲突域和广播域的概念3）对比单播以太网帧和广播以太网帧的目标MAC地址2．实训拓扑图该实验用到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．主要操作步骤及实训结果记录（1）任务一：观察集线器和交换机的运行✧步骤1：准备工作打开对应文件，完成初始化，删除练习文件中预设场景✧步骤 2. 观察集线器对单播包的处理现象：PC0发送单播包到集线器1，通过集线器发给PC1、PC2、PC3，但只有PC2成功接收，PC2通过集线器发单播包PC0、PC1、PC3，只有PC0接收。
✧步骤 3. 观察交换机对单播包的处理现象：PC6发送单播包到交换机1，交换机将其发送给PC8，PC8接收单播包，然后PC8经交换机单播包返回PC6，结束执行。
✧步骤 4. 观察集线器对广播包的处理现象：PC0经集线器发送广播包到PC1、PC2、PC3，多站点同时发送数据会发生冲突，通信失败。
✧步骤5. 观察交换机对广播包的处理现象：PC6发送广播包给交换机，交换机接受然后转发给PC9、PC7、PC8；它们同时发送给交换机，交换机将其发送给PC6，通信成功完成。
（2）任务二：分别观察以集线器和以交换机为中心的以太网中，多个站点同时发送数据的情况，理解冲突域的概念。
✧步骤1. 观察以集线器为中心的以太网中多个站点同时发送数据的情况现象：数据包到达集线器发生数据冲突，集线器发送数据包到各个主机，发生数据冲突，PC2丢弃数据包。
交换机与集线器的本质区别
Vgood opoto Technology Co.,Ltd. Copyright ©Vgood opto Technology Co.,Ltd. Page 1 of 1 交换机与集线器的本质区别：用集线器组成的网路称为共享式网路，而用交换机组成的网路称为交换式网路。
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路用户数的增加而递减。
这是因为当资讯繁忙时，多个用户可能同时“争用”一个信道，而一个信道在某一时刻只允许一个用户占用，所以大量的用户经常处于监测等待状态，致使信号传输时产生抖动、停滞或失真，严重影响了网路的性能。
在交换式以太网中，交换机提供给每个用户专用的资讯通道，除非两个源连接埠企图同时将资讯发往同一个目的连接埠，否则多个源连接埠与目的连接埠之间可同时进行通信而不会发生冲突。
透过实验测得，在多伺服器组成的LAN 中，处于半双工通信模式下的交换式以太网的实际最大传输速度是共享式网路的1.7倍，而工作在全双工状态下的交换式以太网的实际最大传输速度可达到共享式网路的3.8倍。
交换机只是在工作方式上与集线器不同，其他的如连接方式、速度选择等与集线器基本相同，目前的交换机同样从速度上分为10M 、100M 和1000M 几种，所提供的连接埠数多为8口、16口和24口几种。
交换机在区域网路中主要用于连接工作站、Hub 、伺服器或用于分散式主干网。
集线器与交换机的区别和联系
集线器与交换机的区别和联系首先说HUB,也就是集线器。
它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。
而交换机（又名交换式集线器）作用与集线器大体相同。
但是两者在性能上有区别：集线器采用的式共享带宽的工作方式，而交换机是独享带宽。
这样在机器很多或数据量很大时，两者将会有比较明显的。
简单打个比喻来说，集线器就好比一条单行道，带宽分多个端口使用，当一个端口占用了大部分带宽后，另外的端口就会显得很慢。
相反，交换机是一个独享的通道，它能确保每个端口使用的带宽，如百兆的交换机，它能确保每个端口都有百兆的带宽。
集线器与交换机的区别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，容易产生广播风暴，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。
实验三：集线器交换机
交换式局域网----交换机
交换机的管理
一、带外管理： 带外管理是指通过CONSOLE口进行管理。用交 换机自带的console线连接PC与交换机，利用 windows系统的超级终端。实验拓扑图：
交换机的管理
设置交换机的IP地址： DCS> DCS>enable DCS#config (Config)#interface vlan 1 (Config –if- vlan 1)#ip address 192.168.2.100 255.255.255.0 (Config –if- vlan 1)#no shutdown
交换机与集线器的区别
3. 从带宽来看： 集线器的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，其他的带宽，当二个
端口工作时并不影响其他端口的工作，交换机可
工作在全双工模式下。
交换机与集线器的区别
共享式局域网----集线器
组件局域网设备
• 集线器
• 交换机
集线器
集线器
集线器的英文称为“Hub”。 功能：是对接收到的信号进行再生整形放大， 以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中 在以它为中心的节点上。 工作于 物理层。 采用CSMA/CD访问方式。
交换机
交换机
交换机英文称为“Switch”
功能：是一种用于电信号转发的网络设备。为 接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电 信号通路。 工作于数据链路层。
交换机与集线器的区别
1.从体系结构来看:
集线器属于第一层物理层设备 交换机属于第二层数据链路层设备
交换机与集线器的区别
2. 从工作方式来看： 集线器：是一种广播模式，即集线器的某个端口 工作的时候，其他所有端口都能够收听到信息。 交换机：是点对点通信工作的时候，只有发出请 求的端口和目的端口之间相互响应。
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集线器与交换机的对比实验Last updated on the afternoon of January 3, 2021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 2016/4/22一实验目的了解集线器和交换机的如何转发数据。
理解冲突域和广播域的概念。
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。
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。
IP地址配置四实验步骤、结果（程序+注释+截图）及分析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。
若此时交换机端口指示灯呈橙色，则单击主窗口右下角Realtime（实时）Simulation（模拟）模式切换按钮数次，直至交换机指示灯呈绿色。
此步骤可加速完成交换机的初始化。
4.1.2观察集线器对单播包的处理进入Simulation（模拟）模式。
设置Event List Filters（事件列表过滤器）只显示ICMP事件。
单击Add Simple PDU(添加简单PDU)按钮，在拓扑图中添加PC0向PC2发送的数据包。
单击Auto Capture/Play(自动捕获/执行)按钮，捕获数据包。
现象：PC0发送单播包到集线器1，通过集线器发给PC1、PC2、PC3，但只有PC2成功接收，PC2通过集线器发单播包PC0、PC1、PC3，只有PC0接收。
4.1.3观察交换机对单播包的处理进入Simulation（模拟）模式。
设置Event List Filters（事件列表过滤器）只显示ICMP事件。
单击Add Simple PDU(添加简单PDU)按钮，在拓扑图中添加PC6向PC8发送的数据包。
单击Auto Capture/Play(自动捕获/执行)按钮，捕获数据包。
现象：PC6发送单播包到交换机1，交换机将其发送给PC8，PC8接收单播包，然后PC8经交换机单播包返回PC6，结束执行。
经过步骤3,4现象的对比，得出集线器工作在物理层，接收到单播包时向所有端口转发；交换机工作在数据链路层，依据目标MAC地址转发数据帧，所以接收到单播包时仅向目标节点所连接的端口转发数据帧。
4.1.4观察集线器对广播包的处理单击窗口下方Delete按钮，删除任务一产生的场景。
单击Add Complex PDU（添加复杂PDU）按钮，单击PC0，在弹出的对话框中设置参数：（如下图）。
然后单击该对话框下方的Create PDU按钮，创建数据包。
单击（捕获/执行）按钮，数据包到达集线器，再次单击（捕获/执行），集线器向与源站点PC0在同一广播域的所有站点转发数据包。
现象：PC0经集线器发送广播包到PC1、PC2、PC3，多站点同时发送数据会发生冲突，通信失败。
4.1.5观察交换机对广播包的处理单击窗口下方Delete按钮，删除场景。
如上一步骤的方法，在PC6上添加一个复杂的PDU，参数设置与之前相同。
单击Capture/Forward按钮，数据包到达交换机，再次点击，交换机向与源站点PC6在同一广播域的所有站点转发数据包。
现象：PC6发送广播包给交换机，交换机接受然后转发给PC9、PC7、PC8；它们同时发送给交换机，交换机将其发送给PC6，通信成功完成。
分别观察以集线器和以交换机为中心的以太网中，多个站点同时发送数据情况。
4.2.1观察以集线器为中心的以太网中多个站点同时发送数据的情况单击窗口下方Delete按钮，删除场景。
添加简单PDU，PC0向PC2发送的数据包；PC1向PC3发送数据包。
单击 Auto Capture/Play，观察数据包各个节点的情况、集线器及主机对数据包的处理。
现象：数据包到达集线器发生数据冲突，集线器发送数据包到各个主机，发生数据冲突，PC2丢弃数据包。
4.2.2观察以交换机为中心的以太网中多个站点同时发送数据的情况单击窗口下方Delete按钮，删除场景。
添加简单PDU，PC6向PC8发送的数据包；PC7向PC9发送数据包。
单击 Auto Capture/Play，观察数据包各个节点的情况、交换机及主机对数据包的处理。
现象: PC6, PC7向交换机发送数据包，交换机将数据发给PC6、PC7、PC8、PC9，PC6发送的PC8接收，其他PC丢弃；PC7发送的PC9接收，其他PC丢弃；之后返回数据包，PC6、PC7通信成功。
观察集线器和交换机在扩展以太网覆盖范围同时，对冲突域和广播域范围影响4.3.1观察集线器扩展以太网时对冲突域范围的影响扩展集线器，用交叉线连接拓扑图1、2中的两台集线器，添加简单PDU，PC0向PC2发送数据包，PC4向PC5发送数据包。
单击Capture/Forward，直至此次通信结束。
现象：在这一过程中，由于延迟的存在，在PC4发送的数据到达集线器1冲突之前，PC0发送的数据包已经到达PC2，而在PC2发送应答包时，与到达集线器1的数据冲突。
间隔一定时间后，PC2重新发送数据包，最终数据到达PC0。
PC4与PC5的情况类似。
4.3.2观察集线器扩展以太网时对广播域范围的影响删除之前场景，使PC0向其所在广播域内所有节点发送广播包，依次点击Capture/Forward，观察广播包的发送范围。
现象：PC0发送广播包到达集线器1 ，集线器1将其发送给PC1、 PC2、 PC3、集线器2；PC2应答包在集线器1发生冲突，此时集线器2发送数据到PC4、PC5；之后发送的应答包发送冲突；PC4丢弃数据包，PC1、PC3丢弃数据包，PC5丢弃数据包，通信结束。
由以上两个实验得出，集线器在扩大以太网规模的同时，也扩大了冲突域。
当网络规模扩大，站点数量增加时，网络中发生冲突的可能性也将增加，这将导致网络性能下降。
4.3.3观察交换机扩展以太网时对冲突域及广播域的影响依照前边的实验交换机扩展以太网，添加一个简单PDU，PC6发送数据包到PC8，PC10发送数据包到PC11。
现象：PC6，PC10分别发送数据包到交换机1、2，再经其发送给PC8、PC11，PC8、PC11发送应答包，PC6、PC10成功接收，通信结束。
删除之前场景，使PC0向其所在广播域内所有节点发送广播包，依次点击Capture/Forward，观察广播包的发送范围。
现象：PC6发送数据包到交换机，再经其发送给PC7、PC8、PC9、交换机2；交换机2发送给PC10、PC11；PC发送应答包，PC6通信成功。
由此上实验得知，虽然使用交换机解决了冲突域的问题，但是交换机并不隔离广播域，使用交换机扩大网络规模的同时也扩大了广播域。
这将使以太网中广播包的数量增加，当广播包的数据量达到一定数量时，网络性能下降。
实验项目交换机工作原理一实验目的理解交换机通过逆向自学习算法建立地址转发表的过程理解交换机转发数据帧的规则理解交换机的工作原理二实验原理逆向自学习算法建立地址转发表逆向自学习算法的基本思想是：如果交换机通过端口N接收站点A发送的数据帧，那么相反地，交换机也可以通过端口N把数据帧传送给站点A。
因此交换机建立转发表的过程是根据其接收到的数据帧中的源MAC地址与接口端口之间的映射关系建立起来的。
当交换机接收到某站点发送的数据帧时，就会将其源MAC地址与该帧进入交换机的端口写入转发表。
交换机转发数据帧的规则若转发表中无目标MAC地址对应的表项，则交换机采用洪泛转发，即向所有其他端口转发该数据帧；若转发表中有目标MAC地址对应的表项，则该表项中记录的转发端口与该数据帧进入交换机的端口相同，则丢弃该数据帧；若转发表中有目标MAC地址对应的表项，则该表项中记录的转发端口与该数据帧进入交换机的端口不同，则向转发端口传送该数据帧。
三实验要求拓扑图地址配置四实验步骤、结果（程序+注释+截图）及分析观察单播以太网帧的封装4.1.1步骤一：准备工作打开软件，添加设备按照拓扑图进行连接，按照实验要求配置PC的IP地址。
4.1.1步骤二：删除交换机MAC地址表删除Switch0、 Switch1、Switch2的地址转换表。
观察交换机的工作原理4.2.1步骤一：查看并记录PC0和PC2的Mac地址鼠标左键单击PC0\PC1\PC2，在弹出窗口中选择Config选项卡，选择FastEthernet0，查看并记录MAC地址。
4.2.2步骤二：添加PC0到PC2的数据包添加简单数据包，PC0到PC2。
4.2.3步骤三：分别查看三台交换机在发送数据前的地址转发表选中拓扑工作区工作条上的Inspect工具，单击Switch0，在弹出菜单中选择MAC Table菜单项，弹出窗口中显示当前的地址转发表。
由图可知，记录源主机PC0和目标主机PC2的MAC地址不存在于三个交换机中。
4.2.4步骤四：查看Switch0的学习和转发过程单击Capture/Forward一次,在Switch0的图标上出现信封图标后，查看Switch0的地址转换表，与步骤三的结果进行对比，得出地址转换表增加了一条：966.5625 F1。
单击Capture/Forward一次，Switch0转发数据包给Switch1，向除接收端口之外的所有其他端口转发，即洪泛转发。