【小菜學網絡】以太網組建與衝突域

經過以太網通訊的主機，能夠用 集線器 或者 交換機 鏈接起來。不管集線器仍是交換機，端口數量都是有限的。普通交換機通常有 4 口， 8 口、 16 口或 24 口，最多也有 48 口的。

這是一臺典型的 48 口交換機：

如今問題來了：當主機數量超過端口數後，該怎麼辦呢？

咱們能夠將多臺以太網設備鏈接起來，組成更大的網絡：

那麼，組建以太網通常採用什麼拓撲結構？須要考慮哪些因素呢？開始討論以前，咱們先來認識一下衝突域的概念。

衝突域

咱們知道，集線器是一種很低級的物理層設備，本質能夠理解成共用導線。所以，鏈接在集線器上的主機，不能同時通訊。以下圖，當主機①與主機③正在通訊時，其餘主機是沒法通訊的：

若是一個以太網區域內，多臺主機因爲衝突而沒法同時通訊，這個區域構成一個 衝突域 ( collision domain )。很顯然，鏈接在同個集線器下的全部主機處於同一衝突域，它們的通訊效率是很是低下的：

交換機就不同了，它工做在數據鏈路層，根據目的 MAC 地址轉發以太網幀。因爲交換機端口內部不會共用導線，所以不一樣端口能夠同時通訊。以下圖，就算主機①和主機③正在通訊，但並不影響其餘端口上的主機：

這時，主機④仍能夠向主機②發送數據，徹底不受任何影響；但其餘主機不能給主機③發數據。

所以，交換機每一個端口都是一個獨立的衝突域：

回到前面的拓撲圖，因爲交換機每一個端口都是獨立的衝突域，而整個集線器是一個衝突域，所以整個拓撲構成了兩個互相獨立的衝突域：

因爲集線器沒法隔離衝突域，所以如今已經不多用了，更不用說經過鏈接多個集線器來組網：

交換機級聯

級聯是鏈接多臺以太網交換機的傳統方法，只需用網線將交換機端口鏈接起來。以兩臺交換機爲例：

圖中的兩臺交換機，各有一個端口經過網線鏈接起來。這樣一來，左邊主機與右邊主機通訊，都須要經過中間的這根網線，共享帶寬。所以，在左邊主機看來，右邊主機都在一個衝突域內，左右兩邊通訊效率較差。

儘管如此，同個交換機下的不一樣主機，衝突域是獨立，於是通訊效率更高。

因爲左右兩邊的主機通訊都要通過中間的網線，這根小水管應該最早面臨瓶頸。那麼，如何提升左右兩邊的通訊帶寬呢？一根網線不夠用，那就兩根嘛，分別插兩個端口。

這樣的雙線級聯結構，左右兩邊的通訊帶寬理論上能夠達到原來的兩倍，不夠還能夠再加。

交換機堆疊

有些交換機還支持堆疊，堆疊通常經過專門的堆疊口和堆疊線進行：

以堆疊方式鏈接的交換機，組成一個有機總體，在外部看來就是一臺，如上圖。所以，堆疊交換機每一個端口都是獨立的衝突域。此外，堆疊端口帶寬也比普通網絡端口大得多，更不容易遇到瓶頸。

美中不足的是，不是全部交換機都支持堆疊，並且通常只有同個品牌型號的交換機才能堆疊。此外，堆疊對交換機距離也有要求，不能離得太遠。

鏈接方式	優勢	缺點
級聯	實現簡單; 節約成本; 距離基本不受限制; 兼容不一樣品牌設備	性能較差
堆疊	性能更好; 信號不易衰減	實現困難; 投入較大; 距離受限; 要求同一品牌

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