1、沖突域（物理分段）Repeater （網(wǎng)橋，連接在同一導(dǎo)線上的所有工作站的集合，或者說是同一物理網(wǎng)段上所有節(jié)點的集合或以 太網(wǎng)上競爭同一帶寬的節(jié)點集合。 這個域代表了沖突在其中發(fā)生并傳播的區(qū)域， 這個區(qū)域可 以被認(rèn)為是共享段。在 OSI 模型中，沖突域被看作是第一層的概念，連接同一沖突域的設(shè) 備有 Hub， Reperter 或者其他進行簡單復(fù)制信號的設(shè)備。也就是說，用 Hub 或者 連接的所有節(jié)點可以被認(rèn)為是在同一個沖突域內(nèi)， 它不會劃分沖突域。 而第二層設(shè)備 交換機）第三層設(shè)備（路由器）都可以劃分沖突域的，當(dāng)然也可以連接不同的沖突域。簡單 的說，可以將 Repeater 等看成是一根電纜，

2、而將網(wǎng)橋等看成是一束電纜。廣播域OSI接收同樣廣播消息的節(jié)點的集合。如：在該集合中的任何一個節(jié)點傳輸一個廣播幀，則 所有其他能收到這個幀的節(jié)點都被認(rèn)為是該廣播幀的一部分。由于許多設(shè)備都極易產(chǎn)生廣 播，所以如果不維護，就會消耗大量的帶寬，降低網(wǎng)絡(luò)的效率。由于廣播域被認(rèn)為是 中的第二層概念，所以象Hub ,交換機等第一，第二層設(shè)備連接的節(jié)點被認(rèn)為都是在同一個 廣播域。而路由器，第三層交換機則可以劃分廣播域，即可以連接不同的廣播域。注：一個 VLAN 是一個廣播域， VLAN 可以隔離廣播，劃分 VLAN 的其中的一個目的 就是隔離廣播。打個通俗的比喻來幫助理解：局域網(wǎng)好比一棟大樓，每個人（好比主機

3、）有自己的房間（房間就好比網(wǎng)卡，房號就是 物理地址，即 MAC 地址），里面的人（主機）人手一個對講機，由于工作在同一頻道，所 以一個人說話，其他人都能聽到，這就是廣播（向所有主機發(fā)送信息包） ，只有目標(biāo)才會回 應(yīng)，其他人雖然聽見但是不理（丟棄包） ，而這些能聽到廣播的所有對講機設(shè)備就夠成了一 個廣播域。而這些對講機就是集線器（ HUB ），每個對講機都像是集線器上的端口，大家都 知道對講機在說話時是不能收聽的， 必須松開對講鍵才能收聽， 這種同一時刻只能收或者發(fā) 的工作模式就是半雙工。 而且對講機同一時刻只能有一個人說話才能聽清楚， 如果兩個或者 更多的人一起說就會產(chǎn)生沖突，都沒法聽清楚，所

4、以這就構(gòu)成了一個沖突域。廣播域( Broadcast domain )網(wǎng)絡(luò)中的一組設(shè)備的集合。即同一廣播包能到達的所有設(shè)備成為一個廣播域。當(dāng)這些設(shè) 備中的一個發(fā)出一個廣播時，所有其他的設(shè)備都能接收到這個廣播幀。 HUB 和 SWITCH 的 所有端口都是在一個廣播域里，路由器上的每個端口自成一個廣播域。有一天樓里的人受不了這種低效率的通信了，所以升級了設(shè)備，換成每人一個內(nèi)線電話（交換機 SWITCH ，每個電話都相當(dāng)于交換機上的一個端口） ，每人都有一個內(nèi)線號碼（邏輯地址即IP地址）。（這里要額外說一下IP地址和MAC地址轉(zhuǎn)譯的問題，常見的二層交換 機只識別 MAC 地址，它內(nèi)置一個 MAC

5、地址表，并不斷維護和更新它，來確定哪個端口對 應(yīng)那臺主機的 MAC 地址，而我們所用的通信軟件都是基于 IP 的， IP 地址和 MAC 地址的 轉(zhuǎn)換工作，就由 ARP 地址解析協(xié)議來完成。 ）在最開始時，沒人知道哪個號碼對應(yīng)哪個人，所以要想打電話給某個人得先廣播一下：“xxx你的號碼是多少？ ”我的號碼是xxxx”。這樣你就有了目標(biāo)的號碼，所有的內(nèi)線號碼就是通過這種方式不斷加入電話簿中（交換機的 MAC 地址表），下次可以直接撥到他的分機號碼上去而不用廣播了。 大家都知道電話是點對 點的通信設(shè)備， 不會影響到其他人， 起沖突的只會限制在本地， 一個電話號碼的線路相當(dāng)于 一個沖突域， 只有再串

6、連分機時， 分機和主機之間才會有沖突的發(fā)生， 這個沖突不會影響到 外面其他的電話。 而電話號碼就像是交換機上的端口號， 也就是說交換機上每個端口自成一 個沖突域， 所以整個大的沖突域被分割成若干的小沖突域了。 而且， 電話在接聽的同時可以 說話， 這樣的工作模式就是全雙工。 這就是交換機比集線器性能更好的原因之一。 這樣的工 作模式就是全雙工。這就是交換機比集線器性能更好的原因之一。網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備可以將網(wǎng)絡(luò)劃分為不同的沖突域、廣播域。但是，由于不同的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè) 備可能工作在 OSI 模型的不同層次上。因此，它們劃分沖突域、廣播域的效果也就各不相 同。如中繼器工作在物理層，網(wǎng)橋和交換機工作在數(shù)據(jù)鏈

7、路層，路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層，而網(wǎng)關(guān)工作在 OSI 模型的上三層。而每一層的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備要根據(jù)不同層次的特點完成各自不 同的任務(wù)。下面我們討論常見的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的工作原理以及它們在劃分沖突域、廣播域時各自的 特點。1、傳統(tǒng)以太網(wǎng)操作傳統(tǒng)共享式以太網(wǎng)的典型代表是總線型以太網(wǎng)。在這種類型的以太網(wǎng)中，通信信道只有 一個，采用介質(zhì)共享 （介質(zhì)爭用）的訪問方法 （第 1章中介紹的 CSMA/CD 介質(zhì)訪問方法） 。 每個站點在發(fā)送數(shù)據(jù)之前首先要偵聽網(wǎng)絡(luò)是否空閑， 如果空閑就發(fā)送數(shù)據(jù)。 否則， 繼續(xù)偵聽 直到網(wǎng)絡(luò)空閑。 如果兩個站點同時檢測到介質(zhì)空閑并同時發(fā)送出一幀數(shù)據(jù)， 則會導(dǎo)致數(shù)據(jù)幀 的沖突，雙方的數(shù)據(jù)幀

8、均被破壞。這時，兩個站點將采用" 二進制指數(shù)退避 " 的方法各自等待一段隨機的時間再偵聽、發(fā)送。在圖1中，主機A只是想要發(fā)送一個單播數(shù)據(jù)包給主機B。但由于傳統(tǒng)共享式以太網(wǎng)的廣播性質(zhì)，接入到總線上的所有主機都將收到此單播數(shù)據(jù)包。同時，此時如果任何第二方， 包括主機 B 也要發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上都將沖突，導(dǎo)致雙方數(shù)據(jù)發(fā)送失敗。我們稱連接在總線 上的所有主機共同構(gòu)成了一個沖突域。當(dāng)主機 A 發(fā)送一個目標(biāo)是所有主機的廣播類型數(shù)據(jù)包時， 總線上的所有主機都要接收該 廣播數(shù)據(jù)包， 并檢查廣播數(shù)據(jù)包的內(nèi)容， 如果需要的話加以進一步的處理。 我們稱連接在總 線上的所有主機共同構(gòu)成了一個廣播域。

9、HOSl DHOS r KAHOST AHUS S BHOST C圖1 傳統(tǒng)以太網(wǎng)2、中繼器(Rep eater)中繼器(Rep eater)作為一個實際產(chǎn)品出現(xiàn)主要有兩個原因:第一，擴展網(wǎng)絡(luò)距離，將衰減信號經(jīng)過再生。第二，實現(xiàn)粗同軸電纜以太網(wǎng)和細同軸電纜以太網(wǎng)的互連。通過中繼器雖然可以延長信號傳輸?shù)木嚯x、實現(xiàn)兩個網(wǎng)段的互連。但并沒有增加網(wǎng)絡(luò)的 可用帶寬。如圖2所示，網(wǎng)段1和網(wǎng)段2經(jīng)過中繼器連接后構(gòu)成了一個單個的沖突域和廣播 域。網(wǎng)Ji Iima JKST VH(S；T7圖2 中繼器連接的網(wǎng)絡(luò)3、集線器（HUB ）（在本章，我們常用"端口 "一詞代替”接口 "這個

10、術(shù)語）的中集線器實際上相當(dāng)于多端口繼器。集線器通常有 8個、16個或24個等數(shù)量不等的接口。集線器同樣可以延長網(wǎng)絡(luò)的通信距離，或連接物理結(jié)構(gòu)不同的網(wǎng)絡(luò)，但主要還是作為 個主機站點的匯聚點，將連接在集線器上各個接口上的主機聯(lián)系起來使之可以互相通信。如圖3所示，所有主機都連接到中心節(jié)點的集線器上構(gòu)成一個物理上的星型連接。但實 際上，在集線器內(nèi)部，各接口都是通過背板總線連接在一起的，在邏輯上仍構(gòu)成一個共享的總線。因此，集線器和其所有接口所接的主機共同構(gòu)成了一個沖突域和一個廣播域。HOST A沖究域HOST RHOSTC廣播域圖3集線器連接的網(wǎng)絡(luò)4、網(wǎng)橋（Bridge）網(wǎng)橋（Bridge ）又稱為橋接

11、器。和中繼器類似，傳統(tǒng)的網(wǎng)橋只有兩個端口，用于連接不 同的網(wǎng)段。和中繼器不同的是，網(wǎng)橋具有一定的”智能"性，可以"學(xué)習(xí)"網(wǎng)絡(luò)上主機的地址,同時具有信號過濾的功能。如圖4所示，網(wǎng)段1的主機A發(fā)給主機B的數(shù)據(jù)包不會被網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)段 2。因為，網(wǎng) 橋可以識別這是網(wǎng)段 1內(nèi)部的通信數(shù)據(jù)流。同樣，網(wǎng)段 2的主機X發(fā)給主機丫的數(shù)據(jù)包也 不會被網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)段 1?？梢姡W(wǎng)橋可以將一個沖突域分割為兩個。其中，每個沖突域共 享自己的總線信道帶寬。HOST tHOST >IHOT2!UA丙>* yS a 並 blrn ,圖4 網(wǎng)橋連接的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)橋要轉(zhuǎn)發(fā)這樣的因此，網(wǎng)段1和網(wǎng)

12、但是，如果主機 C發(fā)送了一個目標(biāo)是所有主機的廣播類型數(shù)據(jù)包時, 數(shù)據(jù)包。網(wǎng)橋兩側(cè)的兩個網(wǎng)段總線上的所有主機都要接收該廣播數(shù)據(jù)包。 段2仍屬于同一個廣播域。5、交換機（Switch ）交換機（Switch ）也被稱為交換式集線器。它的出現(xiàn)是為了解決連接在集線器上的所有 主機共享可用帶寬的缺陷。交換機是通過為需要通信的兩臺主機直接建立專用的通信信道來增加可用帶寬的。從這 個角度上來講，交換機相當(dāng)于多端口網(wǎng)橋。如圖5所示，交換機為主機 A和主機B建立一條專用的信道，也為主機C和主機D建立一條專用的信道。只有當(dāng)某個接口直接連接了一個集線器，而集線器又連接了多臺主機時，交換機上的該接口和集線器上所連的所

13、有主機才可能產(chǎn)生沖突，形成沖突域。換句話說，交換機上的每個接口都是自己的一個沖突域。OST AOST tiHOST C1 OST DHOST XtfJSTyHOST 7沖址域圖5交換機連接的網(wǎng)絡(luò)但是，交換機同樣沒有過濾廣播通信的功能。如果交換機收到一個廣播數(shù)據(jù)包后，它會 向其所有的端口轉(zhuǎn)發(fā)此廣播數(shù)據(jù)包。因此，交換機和其所有接口所連接的主機共同構(gòu)成了一個廣播域。我們將使用交換機作為互連設(shè)備的局域網(wǎng)稱為交換式局域網(wǎng)。6、路由器（Router）路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層，可以識別網(wǎng)絡(luò)層的地址-IP地址，有能力過濾第 3層的廣播消息。實際上，除非做特殊配置，否則路由器從不轉(zhuǎn)發(fā)廣播類型的數(shù)據(jù)包。因此，路由器的每個端口所連接的網(wǎng)絡(luò)都獨自構(gòu)成一個廣播域。如圖6所示，如果各網(wǎng)段都是共享式局域網(wǎng)，則每網(wǎng)段自己構(gòu)成一個獨立的沖突域。I煽貞也:也T7T¥轉(zhuǎn)Pift'1*書締珀嚴(yán)IIOVTC呻設(shè)IHOVTTAHOST nHOST XOST yHOST