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      網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)01-交換機(jī)的作用是什么?路由器的作用是什么?

      首先我們需要再次理解兩個(gè)重要的概念,也許這兩個(gè)概念幾乎不會(huì)在實(shí)際工作中被提及。

      沖突域:在曾經(jīng)使用集線器的年代,所有主機(jī)連接在一個(gè)集線器上,每次只有一臺(tái)主機(jī)可以發(fā)送數(shù)據(jù),因?yàn)樗兄鳈C(jī)共享一個(gè)通訊信道,如果兩臺(tái)主機(jī)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生沖突。主機(jī)會(huì)使用CSMA/CD協(xié)議來(lái)進(jìn)行偵聽。

      CSMA/CD的基本原理是所有節(jié)點(diǎn)都共享網(wǎng)絡(luò)傳輸信道,節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)之前,首先檢測(cè)信道是否空閑,如果信道空閑則發(fā)送,否則就等待;在發(fā)送出信息后,再對(duì)沖突進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)發(fā)現(xiàn)沖突時(shí),則取消發(fā)送。
      集線器的所有接口共享一個(gè)通訊信道,屬于一個(gè)沖突域,發(fā)送數(shù)據(jù)需要偵聽等待。交換機(jī)的每個(gè)接口使用一個(gè)通訊信道,每個(gè)接口屬于一個(gè)沖突域,所以交換機(jī)連接的主機(jī)不需要執(zhí)行CSMA/CD進(jìn)行偵聽,可隨時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)。
       
      廣播域:如果一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文的目標(biāo)地址是這個(gè)網(wǎng)段的廣播地址或者目標(biāo)計(jì)算機(jī)的MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF,那么這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文就會(huì)被這個(gè)網(wǎng)段的所有計(jì)算機(jī)接收并響應(yīng),這就叫做廣播。通常廣播用來(lái)進(jìn)行ARP尋址等用途,但是廣播域無(wú)法控制也會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)健康帶來(lái)嚴(yán)重影響,主要是帶寬和網(wǎng)絡(luò)延遲。這種廣播所能覆蓋的范圍就叫做廣播域了。
       

      讓我們回到最簡(jiǎn)單的集線器連接的同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)兩臺(tái)主機(jī)的通訊場(chǎng)景,兩臺(tái)主機(jī)的通訊前提是能夠互相獲取到對(duì)方的MAC地址。

      假設(shè)A主機(jī)向B發(fā)送數(shù)據(jù),但是B由于是新加入網(wǎng)絡(luò),A的ARP緩存沒有B的MAC地址,則A在局域網(wǎng)內(nèi)發(fā)送ARP請(qǐng)求分組,ARP廣播幀會(huì)在該局域網(wǎng)內(nèi)廣播。

      如果該局域網(wǎng)主機(jī)只有5臺(tái),則只有3臺(tái)主機(jī)收到該廣播幀是無(wú)意義的。

      如果該局域網(wǎng)內(nèi)主機(jī)有1000臺(tái),則998臺(tái)收到該廣播幀是無(wú)意義的

      如果1000臺(tái)中,有5000臺(tái)在發(fā)送ARP請(qǐng)求,將極大的占用了通訊的資源,引起廣播風(fēng)暴

      如何解決因?yàn)橹鳈C(jī)變多,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模變大導(dǎo)致的以下問題?

      1.廣播風(fēng)暴(ARP請(qǐng)求分組)

      2.沖突域主機(jī)太多(集線器連接的所有主機(jī)在同一個(gè)沖突域),導(dǎo)致很多主機(jī)無(wú)法及時(shí)通訊

      3.帶寬太低

      以上問題都是因?yàn)橥粋€(gè)沖突域和廣播域內(nèi)的主機(jī)數(shù)量過大所導(dǎo)致的問題,那么解決的思路就在問題中。

      我們劃分多個(gè)沖突域或者廣播域來(lái)解決此問題。

      二層的交換機(jī)是轉(zhuǎn)發(fā)廣播的,所以不能分割廣播域,但是其每個(gè)接口屬于一個(gè)沖突域,可以用來(lái)劃分沖突域。二層交換機(jī)不能直接劃分廣播域,但是可以通過VLAN來(lái)劃分廣播域。

      簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),交換機(jī)一個(gè)接口是一個(gè)沖突域,同一個(gè)VLAN下的接口屬于一個(gè)廣播域。

      路由器一般不轉(zhuǎn)發(fā)廣播,因?yàn)槁酚善餍枰M(jìn)行分組過濾和路徑選擇,廣播數(shù)據(jù)會(huì)被過濾和丟棄,所以可以分割或定義廣播域。 

      簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),路由器一個(gè)接口是一個(gè)沖突域,也是一個(gè)廣播域。

      posted @ 2023-09-15 11:20  三萬(wàn)光年  閱讀(163)  評(píng)論(0)    收藏  舉報(bào)
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