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 以太网交换机原理

以太网交换机，作为我们广为使用的局域网硬件设备，它的普及程度其实是由于以太网的使用，作为以太网的主流设备，几乎所有的局域网中都会有这种设备的存在。看看以下的拓扑，会发现，在使用星型拓扑的情况下，以太网中必然会有交换机的存在，因为所有的主机都是使用电缆集中连接到交换机上从而能够互相连接的：

标准的线缆集中连接设备是“HUB（集线器）”，但是集线器存在着：共享带宽、端口间等问题，因为大家都知道，标准的以太网是一个“的网络”，也就是说在一个所谓“域”里面，多只有两个节点可以互相通讯。而且，虽然集线器有很多端口，但是其内部结构完全是以太网所谓的“总线结构”，也就是说其内部只有一条“线路”来进行通信。如果上图中的设备是集线器的话，举个例子来说，假如端口1 和 2 之间的节点正在通信，其它端口是需要等待的。直接造成的现象也就是，比如端口 1和 2 所连接节点之间传送数据需要 10 分钟，端口 3 和 4 所在的节点在此同时也开始通过此集线器传输数据，互相间，造成大家所需的时间都会变久，时间可能会达到 20 分钟才能传送完毕。也就是说集线器上互相通讯的端口越多，越严重，传送数据所需的时间越久。
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刚才我们说交换机理论上可以让所有端口通讯互不影响，为什么强调理论上呢？因为，事实上出于造价，很少有交换机可以达到我们上图中的所谓“矩阵式交换”的能力，因为大家从图上也可以看到，为了让端口间的存在可利用通路，每个端口都要预留到任何一个端口的线路，这种全矩阵交换机的模型实现起来造价非常昂贵，因为要利用大量的 CPU 和内存，这种工作方式的交换机动辄要价会达到几十万人民币，普通网络环境根本无法使用。所以造成大部分的交换机其实是利用所谓“宽总线式交换”，带宽来换取造价，自动化以太网测试价格优惠1000Base-T以太网测试有哪些项目；

10M 以太网

10Mbps以太网即标准以太网，由IEEE802.3定义，同一公共通信信道上的所有用户共享这个带宽，这个公共信道称为总线。在交换式LAN中，每个交换式端口都是一个以太网总线，采用星型拓扑结构。这种连接方式下将有可能提供全双工的连接，此时，将提供20Mbps的总带宽。根据IEEE802.3的规定，10M以太网目前使用的线缆有：10Base-T双绞线、10Base5粗同轴电缆以及10Base2细同轴电缆。10Base-T是目前使用为的一种以太网电缆标准。它具有一个优势就是易于扩展，维护简单，价格低廉，一个集线器加上几根10Base-T电缆，就能构成一个实用的小型局域网（当然还得有计算机），10Base-T的缺点是：电缆的比较大有效传输距离是距集线器100m，即使是高质量的5类双绞线也只能达到150m。3类到6类双绞线在塑料外壳内均有这样的四对线缆，区别主要在于类数越高的双绞线，单位长度内的绞环数越多，拧得越紧，这使得5类或者6类双绞线的交感更少并且在更长的距离上信号质量更好，更适用于高速计算机通信。各种设备需要使用具体的线缆连接起来。目前应用于各种网络设备的接口可能使用双绞线接口或光纤接口。双绞线和光纤接口之间不能直接相连，必须使用光电转换设备。

为什么叫以太网？

以太网这个名字，起源于一个科学假设：声音是通过空气传播的，那么光呢？在外太空没有空气光也可以传播。于是，有人说光是通过一种叫以太的物质传播。后来，爱因斯坦证明以太根本就不存在。大家知道，声音是通过空气传播的，那么光是通过什么传播的呢？在牛顿运动定律中，物体的运动是相对的。比如，地铁车厢里面的人看见您在车厢里原地踏步走，而位于车厢外面的人却看见你以120公里每小时的速度前进。但光的运动并不是这样，您无论以什么物体作为参照物，它的运动速度始终都是299  792  458/秒。这个问题困惑了很多科学家，难道牛顿定律失灵了？一个来自瑞士专利局的职员，名叫爱因斯坦的人在1905年发表了篇论文，文中提到，无论观察者以何种速度运动，相对于他们而言，光的速度是恒久不变的，相对论便由此诞生了。 车载以太网还可以借鉴和使用一系列在传统以太网上经过验证的成熟技术；

高速以太网

快速以太网：快速以太网（FastEthernet）也就是我们常说的百兆以太网，它在保持帧格式、MAC（介质存取控制）机制和MTU（比较大传送单元）质量的前提下，其速率比10Base－T的以太网增加了10倍。二者之间的相似性使得10Base－T以太网现有的应用程序和网络管理工具能够在快速以太网上使用。快速以太网是基于扩充的IEEE802.3标准。

千兆以太网：

千兆位以太网是一种新型高速局域网，它可以提供1Gbps的通信带宽，采用和传统10M、100M以太网同样的CSMA/CD协议、帧格式和帧长，因此可以实现在原有低速以太网基础上平滑、连续性的网络升级。只用于PointtoPoint，连接介质以光纤为主，比较大传输距离已达到70km，可用于MAN的建设。

由于千兆以太网采用了与传统以太网、快速以太网完全兼容的技术规范，因此千兆以太网除了继承传统以太局域网的优点外，还具有升级平滑、实施容易、性价比高和易管理等优点。

千兆以太网技术适用于大中规模（几百至上千台电脑的网络）的园区网主干，从而实现千兆主干、百兆交换（或共享）到桌面的主流网络应用模式。

小知识：千兆以太网的优势是同旧系统的兼容性好，价格相对便宜。在这也是千兆以太网在同ATM的竞争中获胜的主要原因。
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以太网通信如何选择解决方案？河南以太网测试厂家现货

这种问题在小型以太网中并不会造成很大问题，并且可以很好的工作，但是如果网络上的通讯量有增加，或者连接的节点数目很多的时候，“”会严重影响网络的性能，比如我们在章中讲解以太网原理的时候就解释过优化“域”的问题，这时候我们需要能够隔离“”的设备，交换机就可以完成这个功能了。

交换机在连接的时候，各个端口之间都可以同时通讯，也就是说端口间是不的，也可以用来隔离。那么，什么样的原理造成交换机可以达成这个能力呢？

我们可以发现，交换机内部存在着桥接的环境，理论上每个端口之间都有的通路，而不是像集线器一样共享带宽。所以，当 1 口与 2 口间正在通讯的时候，3 口与 4 口也可以同时进行通讯。这样一来理论上不会发生，也就是说不会造成效率的降低。因为这个原因，交换机才会在非常的普及。 河南以太网测试厂家现货