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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。
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。
