冲突域
冲突域概述
冲突域是指在同一个网络中,可能会发送数据时会产生冲突的区域就是冲突域
。
冲突是以太网致命故障,在冲突域中,当多个设备同时发送数据时,可能会导致数据冲突,数据损坏、丢失、数据传输慢从而影响数据的正常传输。
解决冲突域
- 分割冲突域
减少一个网络范围内的主机数量,主机数量减少了,在同时发送数据的情况就降低了,同时冲突的几率也就降低了。 - 改变设备的接口模式为全双工模式
在支持全双工的网络环境中,设备可以同时发送和接收数据,避免了冲突的发生。 - 使用交换机
交换机的每一个接口都是一个独立的冲突域,有专门的数据信道来为用户转发数据;而且交换机的每个接口默认都是全双工模式。
单工模式:
传输数据的信道只有一个,只能接收数据,不能回复数据(类似BB机)
半双工模式:
传输数据的信道只有一个,可以接收数据,也可以回复数据,但是不能同时进行(类似对讲机)
全双工模式:
传输数据的信道有两个,接口可以在同一时刻接收数据和发送数据;(类似:电话)
交换机
交换机概述
交换机是一种为所连接的IT设备提供网络通信的设备
。
交换机按不同类型可以分为以太网交换机、三层交换机、园区交换机、数据中心交换机、核心交换机、汇聚交换机、接入交换机、无管理型交换机、Web管理型交换机、全管理型交换机、千兆交换机、多速率交换机盒式交换机和框式交换机等。
交换机工作在数据链路层,它根据设备的 MAC 地址(Media Access Control Address,媒体访问控制地址)来转发数据帧。
当交换机接收到一个数据帧时,它会检查帧中的目标 MAC 地址,并将该帧只转发到连接了目标设备的端口,从而实现了设备之间的高效数据传输,同时减少了冲突和广播风暴的发生。
交换机的主要作用是转发传输数据,实现网络设备之间的通信互联。可概括为以下功能:
- 对网络进行分段和隔离,划分多个虚拟网段,提高网络的安全性。
- 识别接收到的数据,精准向目标设备转发,提高网络的性能。
- 对不同端口、用户和应用进行流量控制和管理,优化网络环境,提高网络的可靠性和稳定性。
- 优化数据传输方式,提高传输速率。
交换机工作原理
学习
:当交换机接收到一个数据帧时,它会学习数据帧源 MAC 地址,并将源 MAC 地址与对应的端口号进行关联,记录在 MAC 地址表中
。转发
:如果在 MAC 地址表中找到了目的 MAC 地址对应的端口,交换机就将数据帧只转发到该端口;如果没有找到,交换机则会将数据帧广播到除接收端口之外的所有端口。(根据MAC地址表转发数据帧
)广播
:交换机向除接收接口之外的所有接口广播未知目标MAC地址
。更新
:随着新的数据帧不断传输,交换机持续学习和更新 MAC 地址表,以确保数据能够准确、高效地转发。(MAC地址表中记录生存时间为300秒
)