【小菜学网络】以太网组建与冲突域

经过以太网通讯的主机，能够用 集线器 或者 交换机 链接起来。不管集线器仍是交换机，端口数量都是有限的。普通交换机通常有 4 口， 8 口、 16 口或 24 口，最多也有 48 口的。

这是一台典型的 48 口交换机：

如今问题来了：当主机数量超过端口数后，该怎么办呢？

咱们能够将多台以太网设备链接起来，组成更大的网络：

那么，组建以太网通常采用什么拓扑结构？须要考虑哪些因素呢？开始讨论以前，咱们先来认识一下冲突域的概念。

冲突域

咱们知道，集线器是一种很低级的物理层设备，本质能够理解成共用导线。所以，链接在集线器上的主机，不能同时通讯。以下图，当主机①与主机③正在通讯时，其余主机是没法通讯的：

若是一个以太网区域内，多台主机因为冲突而没法同时通讯，这个区域构成一个 冲突域 ( collision domain )。很显然，链接在同个集线器下的全部主机处于同一冲突域，它们的通讯效率是很是低下的：

交换机就不同了，它工做在数据链路层，根据目的 MAC 地址转发以太网帧。因为交换机端口内部不会共用导线，所以不一样端口能够同时通讯。以下图，就算主机①和主机③正在通讯，但并不影响其余端口上的主机：

这时，主机④仍能够向主机②发送数据，彻底不受任何影响；但其余主机不能给主机③发数据。

所以，交换机每一个端口都是一个独立的冲突域：

回到前面的拓扑图，因为交换机每一个端口都是独立的冲突域，而整个集线器是一个冲突域，所以整个拓扑构成了两个互相独立的冲突域：

因为集线器没法隔离冲突域，所以如今已经不多用了，更不用说经过链接多个集线器来组网：

交换机级联

级联是链接多台以太网交换机的传统方法，只需用网线将交换机端口链接起来。以两台交换机为例：

图中的两台交换机，各有一个端口经过网线链接起来。这样一来，左边主机与右边主机通讯，都须要经过中间的这根网线，共享带宽。所以，在左边主机看来，右边主机都在一个冲突域内，左右两边通讯效率较差。

尽管如此，同个交换机下的不一样主机，冲突域是独立，于是通讯效率更高。

因为左右两边的主机通讯都要通过中间的网线，这根小水管应该最早面临瓶颈。那么，如何提升左右两边的通讯带宽呢？一根网线不够用，那就两根嘛，分别插两个端口。

这样的双线级联结构，左右两边的通讯带宽理论上能够达到原来的两倍，不够还能够再加。

交换机堆叠

有些交换机还支持堆叠，堆叠通常经过专门的堆叠口和堆叠线进行：

以堆叠方式链接的交换机，组成一个有机总体，在外部看来就是一台，如上图。所以，堆叠交换机每一个端口都是独立的冲突域。此外，堆叠端口带宽也比普通网络端口大得多，更不容易遇到瓶颈。

美中不足的是，不是全部交换机都支持堆叠，并且通常只有同个品牌型号的交换机才能堆叠。此外，堆叠对交换机距离也有要求，不能离得太远。

链接方式	优势	缺点
级联	实现简单; 节约成本; 距离基本不受限制; 兼容不一样品牌设备	性能较差
堆叠	性能更好; 信号不易衰减	实现困难; 投入较大; 距离受限; 要求同一品牌

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