冲突域和广播域的区分
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冲突域和广播域例题
冲突域和广播域是计算机网络中常用的概念,用于描述网络中的通信特性。
冲突域是指在网络中同时传输数据时可能产生冲突的范围。
当多个设备同时发送数据,数据会在网络传输介质(如以太网线)上发生碰撞,导致数据错误或丢失。
冲突域的存在会影响网络的性能和可靠性。
广播域是指网络中所有设备能够直接发送广播包(Broadcast)且能够收到的范围。
广播包是一种发送给同一网络中所有设备的数据包,用于网络管理、发现网络中其他设备等。
广播域的大小直接影响广播功能的范围和效率。
以下是关于冲突域和广播域的例题:
1. 假设一个以太网局域网内有10个设备,这些设备通过一个
交换机连接。
请问这个网络中的冲突域和广播域分别是多少?
答:由于设备间使用交换机进行数据传输,交换机能够将数据包仅发送给目标设备,从而避免了冲突域的产生,所以冲突域的大小为0。
而对于广播域来说,由于所有设备都可以发送广
播包给其他设备,所以广播域的大小为整个局域网。
2. 在一个无线局域网中,有一个无线路由器和5个无线设备连接在一起。
请问这个网络中的冲突域和广播域分别是多少?
答:在无线局域网中,使用CSMA/CA协议来避免碰撞,因此冲突域的大小同样为0。
而对于广播域来说,无线路由器能够将广播包发送给所有连接的无线设备,所以广播域的大小为整个局域网。
需要注意的是,以上例题中只描述了简单的网络拓扑结构,并没有考虑到子网划分、VLAN等更复杂的网络构建方式。
实际应用中,冲突域和广播域的大小还会受到更多因素的影响。
假设X代表所有的机器,Y代表X中的一部分机器,Z代表一组机器,1代表一台机器,那么1:1 那就是单播;1:Y 那就是多播;1:X 那就是广播;1:Z 那就是组播;Y=X时,多播就是广播;Y=Z多播就是组播;泛播也叫任意播,是指某组中任意发送方对应拓朴结构中几个最接近的接收方之间的通信。
而组播是指单个发送方对应一组选定接收方的一种通信。
一、什么是组播1、组播的特点1)什么是组播?组播是一种数据包传输方式,当有多台主机同时成为一个数据包的接受者时,出于对带宽和CPU负担的考虑,组播成为了一种最佳选择。
2)组播如何进行工作?组播通过把224.0.0.0-239.255.255.255的D类地址作为目的地址,有一台源主机发出目的地址是以上范围组播地址的报文,在网络中,如果有其他主机对于这个组的报文有兴趣的,可以申请加入这个组,并可以接受这个组,而其他不是这个组的成员是无法接受到这个组的报文的。
3)组播和单播的区别?为了让网络中的多个主机可以同时接受到相同的报文,如果采用单播的方式,那么源主机必须不停的产生多个相同的报文来进行发送,对于一些对时延很敏感的数据,在源主机要产生多个相同的数据报文后,在产生第二个数据报文,这通常是无法容忍的。
而且对于一台主机来说,同时不停的产生一个报文来说也是一个很大的负担。
如果采用组播的方式,源主机可以只需要发送一个报文就可以到达每个需要接受的主机上,这中间还要取决于路由器对组员和组关系的维护和选择。
4)组播和广播的区别?如同上个例子,当有多台主机想要接收相同的报文,广播采用的方式是把报文传送到局域网内每个主机上,不管这个主机是否对报文感兴趣。
这样做就会造成了带宽的浪费和主机的资源浪费。
而组播有一套对组员和组之间关系维护的机制,可以明确的知道在某个子网中,是否有主机对这类组播报文感兴趣,如果没有就不会把报文进行转发,并会通知上游路由器不要再转发这类报文到下游路由器上。
2、组播的缺点:1) 与单播协议相比没有纠错机制,发生丢包错包后难以弥补,但可以通过一定的容错机制和QOS加以弥补。
在计算机网络领域,有关冲突域(Collision Domain)和广播域(Broadcast Domain)的例题可以通过以下方式进行理解:
**例题1:**
假设在一个以太网局域网中有多个交换机和集线器连接。
其中,交换机 A 连接了5 台计算机,交换机 B 连接了8 台计算机,而集线器连接了10 台计算机。
请问:
1. 总共有多少个冲突域?
2. 总共有多少个广播域?
**解答:**
1. 冲突域是指在局域网中发生冲突的范围。
在以太网中,交换机是工作在全双工模式,而集线器是工作在半双工模式。
交换机工作在全双工模式下,其每个端口都是一个独立的冲突域。
因此,交换机 A 有 5 个端口,交换机 B 有8 个端口,而集线器有 1 个冲突域。
所以总共有 5 + 8 + 1 = 14 个冲突域。
2. 广播域是指能够接收到相同广播帧的设备范围。
在以太网中,广播帧会被交换机转发到所有端口,而集线器则会将广播帧发送到所有连接的设备。
因此,交换机A 和 B 各自是一个广播域,而集线器连接的所有设备也在同一个广播域。
所以总共有2 + 1 = 3 个广播域。
这样的问题可以通过理解设备的工作方式以及其对网络范围的影响来进行解答,考察对冲突域和广播域概念的理解和应用。
如何理解交换机分割冲突域但不能分割⼴播域?这个问题涉及到⽹络的原理部分,先解释⼀下冲突域和⼴播域,再说明⼀下交换机怎么分割冲突域,交换机为什么是个⼴播域哈。
冲突域冲突域要从Hub说起,以前的⽹络都是共享型的,半双⼯模式,通信双发共享同⼀条物理通信线路,在某⼀时刻只能有⼀个通信设备占⽤链路。
⼤家都在⼀条链路上跑数据,那么发送数据之前就要侦听,看⼀下线路上有没有数据,若有的话就等待,没有就发送。
这就构成了⼀个冲突域。
以前的Hub就是这么⼀个有冲突域的设备,同⼀时刻,只能有⼀个通信设备发送数据。
所以产⽣了⼀个叫做CSMA/CD的协议。
就是这么回事。
交换机隔离冲突域交换机的出现隔离了冲突域。
每台终端可以全双⼯⽅式发送数据,⽽且⾃⼰发送数据⼜不会影响到其它设备,不⽤再去侦听链路是否有别的设备再发送数据了。
每个通信终端独享⼀条链路和端⼝。
冲突域和⼴播域都属于⼆层⽹络的概念,了解了这个才好说明下⾯的⼴播域。
⼴播域以及交换机属于⼴播域⼴播域存在于局域⽹中,交换机构成的⽹络。
先说⼀下什么是⼴播数据。
⼴播就跟咱们听收⾳机⼀样,⼀对多。
255.255.255.255就是个⼴播地址,如果你的电脑给这个地址发送数据,那么整个局域⽹的电脑,包括你的领导的电脑都会收到你发送的数据。
你的电脑发送数据之前,⾸先要发送个ARP帧,去获得通信对⽅的IP地址,也是⼴播包,局域⽹是⾮常惧怕ARP攻击的。
包括通过DHCP服务器⾃动分配IP地址,都需要⼴播数据。
假如局域⽹中存在环路,⼴播数据就会来回转发,都加都在转发,最终导致⽹络瘫痪。
这就需要⼀种技术或者设备隔离⼴播域,就是下⾯说的VLAN划分和路由器隔离。
怎么隔离⼴播域⽅法1:划分VLAN。
VLAN称为虚拟局域⽹,不同VLAN之间数据不能相互通信,同⼀VLAN之间可以相互通信。
所以也就隔离了⼴播。
⼴播数据是不能穿越VLAN的。
你们公司的财务部门属于VLAN100,科研部门属于VLAN200,财务部门的⼴播数据没办法送到科研部门的。
冲突域与广播域(区别、知识要点)1、冲突域指的是会产生冲突的最小范围,在计算机和计算机通过设备互联时,会建立一条通道,如果这条通道只允许瞬间一个数据报文通过,那么在同时如果有两个或更多的数据报文想从这里通过时就会出现冲突了。
冲突域的大小可以衡量设备的性能,多口hub的冲突域也只有一个,即所有的端口上的数据报文都要排队等待通过。
而交换机就明显的缩小了冲突域的大小,使到每一个端口都是一个冲突域,即一个或多个端口的高速传输不会影响其它端口的传输,因为所有的数据报文不同都按次序排队通过,而只是到同一端口的数据才要排队。
2、如果一个数据报文的目标地址是这个网段的广播地址或者目标计算机的MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF,那么这个数据报文就会被这个网段的所有计算机接收并响应,这就叫做广播。
通常广播用来进行ARP 寻址等用途,但是广播域无法控制也会对网络健康带来严重影响,主要是带宽和网络延迟。
这种广播所能覆盖的范围就叫做广播域了,二层的交换机是转发广播的,所以不能分割广播域,而路由器一般不转发广播,所以可以分割或定义广播域。
网络互连设备可以将网络划分为不同的冲突域、广播域。
但是,由于不同的网络互连设备可能工作在OSI模型的不同层次上。
因此,它们划分冲突域、广播域的效果也就各不相同。
如中继器工作在物理层,网桥和交换机工作在数据链路层,路由器工作在网络层,而网关工作在OSI模型的上三层。
而每一层的网络互连设备要根据不同层次的特点完成各自不同的任务。
下面我们讨论常见的网络互连设备的工作原理以及它们在划分冲突域、广播域时各自的特点。
1、传统以太网操作传统共享式以太网的典型代表是总线型以太网。
在这种类型的以太网中,通信信道只有一个,采用介质共享(介质争用)的访问方法(第1章中介绍的CSMA/CD介质访问方法)。
每个站点在发送数据之前首先要侦听网络是否空闲,如果空闲就发送数据。
否则,继续侦听直到网络空闲。
如果两个站点同时检测到介质空闲并同时发送出一帧数据,则会导致数据帧的冲突,双方的数据帧均被破坏。
以太网中的冲突域和广播域在以太网中,当两个节点同时经过同一个介质传输数据时,从两个设备发出的帧将会碰撞,在物理介质上相遇,彼此数据都会被破坏。
这就是我们所说的冲突,当以太网中接入的终端越多发生的碰撞的机会也就越大。
所以在以太网中我们引入了CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测)种机制来避免冲突。
我们看看CSMA/CD是如何工作的。
当一个节点想在网络中发送数据时,它首先检查线路上是否有其他主机的信号在传送:如果有,说明其他主机在发送数据,自己则利用退避算法等一会再试图发送;如果线路上没有其他主机的信号,自己就将数据发送出去,同时,不停的监听线路,以确信其他主机没有发送数据,如果检测到有其他信号,这个时候就知道发生了冲突了,自己就发送一个JAM阻塞信号,通知网段上的其他节点停止发送数据,这时,其他节点也必须采用退避算法等一会再试图发送。
那什么是冲突域和广播域了。
冲突域:一个支持共享介质的网段所在的区域都是冲突域。
广播域:一个广播帧能够到达的范围我们都叫做广播域。
我们的集线器是一个工作在物理层的设备,当他收到数据以后就把这个数据复制复制以后就把这个数据象所有的接口发送一次。
所以我们说集线器所有的接口是一个冲突域和广播域。
交换机就和集线器不一样了交换机是工作数据链路层的设备,他能够识别数据帧和MAC地址,他工作的方式就和集线器有很大的区别。
交换机是依靠MAC 地址表来转发数据。
对于MAC地址表里没有的数据就广播。
所以我们说交换机的每个接口都是一个冲突域,交换机的所有的接口都属于一个广播域。
路由器是工作在网络层的设备,路由器转发数据是依靠路由表来转发数据。
对于广播流量路由器会处理但是不会转发数据。
所以我们说路由器的每个接口都属于同一个冲突域和广播域。
路由器可以用来隔离广播。
我们可以看下面的图来分析下转发数据,这就是他们的区别。
现在网桥已经看不到了。
深度剖析冲突域和广播域冲突域(物理分段):①连接在同一导线上的所有工作站的集合,或者说是②同一物理网段上所有节点的集合或③以太网上竞争同一带宽的节点集合。
这个域代表了冲突在其中发生并传播的区域,这个区域可以被认为是共享段。
在OSI模型中,冲突域被看作是第一层的概念,连接同一冲突域的设备有:Hub,Repeater或者其他进行简单复制信号的设备。
也就是说,用Hub或者Repeater连接的所有节点可以被认为是在同一个冲突域内,它不会划分冲突域。
而第二层设备(网桥,交换机)第三层设备(路由器)都可以划分冲突域的,当然也可以连接不同的冲突域。
简单的说,可以将Repeater等看成是一根电缆,而将网桥等看成是一束电缆。
广播域:接收同样广播消息的节点的集合。
如:在该集合中的任何一个节点传输一个广播帧,则所有其他能收到这个帧的节点都被认为是该广播帧的一部分。
由于许多设备都极易产生广播,所以如果不维护,就会消耗大量的带宽,降低网络的效率。
由于广播域被认为是OSI中的第二层概念,所以象Hub,交换机等第一、第二层设备连接的节点被认为都是在同一个广播域。
而路由器,第三层交换机则可以划分广播域,即可以连接不同的广播域。
可以在交换机上设置来避免冲突域.冲突域(collision domain):所有直接连接在一起的,而且必须竞争以太网总线带宽的节点都可以认为是处在同一个冲突域中,说白了就是一次只有一个设备发送信息,其他的只能等待。
广播域(broadcast domain),广播域是一个逻辑上的计算机组,该组内的所有计算机都会收到同样的广播信息。
交换机的每一个端口为一个冲突域,每一个端口都连接一个独立网段。
交换一词最早出现于电话系统,特指实现两个不同电话机之间话音信号的交换,完成该工作的设备就是电话交换机。
所以从本意上来讲,交换只是一种技术概念,即完成信号由设备入口到出口的转发。
因此,只要是和符合该定义的所有设备都可被称为交换设备。
由此可见,“交换”是一个涵义广泛的词语,当它被用来描述数据网络第二层的设备时,实际指的是一个桥接设备;而当它被用来描述数据网络第三层的设备时,又指的是一个路由设备。
一组竞争信道访问的站称为冲突域。
集线器的英文称为“Hub”。
“Hub”是“中心”的意思,集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。
它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层,即“物理层”。
集线器与网卡、网线等传输介质一样,属于局域网中的基础设备,采用CSMA/CD (一种检测协议)访问方式。
集线器属于纯硬件网络底层设备,基本上不具有类似于交换机的"智能记忆"能力和"学习"能力。
它也不具备交换机所具有的MAC地址表,所以它发送数据时都是没有针对性的,而是采用广播方式发送。
也就是说当它要向某节点发送数据时,不是直接把数据发送到目的节点,而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点。
这种广播发送数据方式有两方面不足:(1)用户数据包向所有节点发送,很可能带来数据通信的不安全因素,一些别有用心的人很容易就能非法截获他人的数据包;(2)由于所有数据包都是向所有节点同时发送,加上以上所介绍的共享带宽方式,就更加可能造成网络塞车现象,更加降低了网络执行效率。
(3)非双工传输,网络通信效率低。
集线器的同一时刻每一个端口只能进行一个方向的数据通信,而不能像交换机那样进行双向双工传输,网络执行效率低,不能满足较大型网络通信需求。
正因如此,尽管集线器技术也在不断改进,但实质上就是加入了一些交换机(SWITCH)技术,发展到了今天的具有堆叠技术的堆叠式集线器,有的集线器还具有智能交换机功能。
可以说集线器产品已在技术上向交换机技术进行了过渡,具备了一定的智能性和数据交换能力。
但随着交换机价格的不断下降,仅有的价格优势已不再明显,集线器的市场越来越小,处于淘汰的边缘。
尽管如此,集线器对于家庭或者小型企业来说,在经济上还是有一点诱惑力的,特别适合家庭几台机器的网络中或者中小型公司作为分支网络使用。
HUB是一个多端口的转发器,当以HUB为中心设备时,网络中某条线路产生了故障,并不影响其它线路的工作。
所以HUB在局域网中得到了广泛的应用。
大多数的时候它用在星型与树型网络拓扑结构中,以RJ45接口与各主机相连(也有BNC接口),HUB按照不同的说法有很多种类。
HUB按照对输入信号的处理方式上,可以分为无源HUB、有源HUB、智能HUB。
无源HUB:它是最次的一种(词土了点儿^_^),不对信号做任何的处理,对介质的传输距离没有扩展,并且对信号有一定的影响。
连接在这种HUB上的每台计算机,都能收到来自同一HUB上所有其它电脑发出的信号;有源HUB:有源HUB与无源HUB的区别就在于它能对信号放大或再生,这样它就延长了两台主机间的有效传输距离;智能HUB:一听这词就知道这家伙一定比那两个强!智能HUB除具备有源HUB 所有的功能外,还有网络管理及路由功能。
在智能HUB网络中,不是每台机器都能收到信号,只有与信号目的地址相同地址端口计算机才能收到。
有些智能HUB 可自行选择最佳路径,这就对网络有很好的管理。
按其它方法还有很多种类,如10M、100M、10/100M自适应HUB等等,这里就不一一介绍了。
总之,现在的市场价格贵不到那去,尽量买好一点的。
如果我们经常接触网络,对作为构建局域网的基础设备集线器应该不会陌生,但是对于集线器背后各方面的知识,我们又知道多少呢?集线器有多少个广播域和冲突域:1个, 1个。
通常概念上讲交换机分割冲突域路由器分割广播域。
冲突是指在同一个网段上,同一个时刻只能有一个信号在发送,否则两个信号相互干扰,即发生冲突。
冲突会阻止正常帧的发送。
冲突域是指能够发生冲突的网段。
冲突域大了,有可能导致一连串的冲突,最终导致信号传送失败。
单播和广播是两种主要的信息传送方式,广播方式是指一台主机同时向网段中所有的其他计算机发送信息,广播方式会占用大量的资源。
广播域是指广播能够到达的网段范围。
因此,广播域的大小要有一定的限制。
不同的网络设备对降低冲突域和广播域所起的作用不同。
例如中继器和集线器可以放大信号,但是它不区分有效信号与无效信号,因此会扩大冲突域。
网桥和交换机、路由器不会传递干扰和无效帧,因此可以降低冲突域。
路由器和三层交换机不传递广播数据包,所以可以降低广播域;除路由器和三层交换机以外其他设备传递广播数据包,所以扩展了广播域。
交换机具有地址学习功能,可以分割冲突域,甚至可以把交换机上的一个端口看成是一个冲突域。
交换机只能构建单一的广播域,不过使用VLAN功能后,它能够将网络分割成多个广播域集线器用集线器连接在一起的,都可以并为一个冲突域 .HUB,也就是集线器。
它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。
而交换机(又名交换式集线器)作用与集线器大体相同。
但是两者在性能上有区别:集线器采用的是共享带宽的工作方式,而交换机是独享带宽。
这样在机器很多或数据量很大时,两者将会有比较明显的。
而路由器与以上两者有明显区别,它的作用在于连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的路径,可以说一般情况下个人用户需求不大。
路由器是产生于交换机之后,就像交换机产生于集线器之后,所以路由器与交换机也有一定联系,并不是完全独立的两种设备。
路由器主要克服了交换机不能路由转发数据包的不足。
总的来说,路由器与交换机的主要区别体现在以下几个方面:(1)工作层次不同最初的的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层,也就是第二层,而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。
由于交换机工作在 OSI的第二层(数据链路层),所以它的工作原理比较简单,而路由器工作在OSI的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策。
(2)数据转发所依据的对象不同交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。
而路由器则是利用不同网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址。
IP地址是在软件中实现的,描述的是设备所在的网络,有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。
MAC地址通常是硬件自带的,由网卡生产商来分配的,而且已经固化到了网卡中去,一般来说是不可更改的。
而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。
(3)传统的交换机只能分割冲突域,不能分割广播域;而路由器可以分割广播域由交换机连接的网段仍属于同一个广播域,广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播,在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。
连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域,广播数据不会穿过路由器。
虽然第三层以上交换机具有VLAN功能,也可以分割广播域,但是各子广播域之间是不能通信交流的,它们之间的交流仍然需要路由器。
(4)路由器提供了防火墙的服务路由器仅仅转发特定地址的数据包,不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送,从而可以防止广播风暴。
组建局域网当然要用到交换机或者路由器,不过用路由器最好。
冲突域:处于同一网段上所有节点的集合,当某两个以上的节点同时发送数据时,会产生冲突的区域。
广播域:接收同样广播消息的节点的集合,当某个节点发送广播消息,能够接收到这个消息的所有的节点属于同一广播域。