沖突域

我們把以太網(wǎng)想象為對(duì)講機(jī)，電腦想象為使用對(duì)講機(jī)的人，數(shù)據(jù)傳輸想象為使用對(duì)講機(jī)說(shuō)話(huà)。現(xiàn)在一群人打真人CS，兩個(gè)及以上的人同時(shí)通過(guò)對(duì)講機(jī)說(shuō)話(huà)，就聽(tīng)不清在說(shuō)什么了，這就是沖突。對(duì)講機(jī)通道只能一人單獨(dú)使用。對(duì)講機(jī)和使用對(duì)講機(jī)的所有人組成一個(gè)沖突域。

CSMA/CD

為了解決沖突域問(wèn)題，通常是采用CSMA/CD(載波偵聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)/沖突檢測(cè))。它的工作原理是：發(fā)送數(shù)據(jù)前先監(jiān)聽(tīng)信道是否空閑，若空閑則立即發(fā)送數(shù)據(jù)。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，邊發(fā)送邊繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)。若監(jiān)聽(tīng)到?jīng)_突，則立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)。等待一段隨即時(shí)間，再重新嘗試。

繼續(xù)以對(duì)講機(jī)為例，說(shuō)明控制過(guò)程的四個(gè)內(nèi)容：偵聽(tīng)、發(fā)送、檢測(cè)、沖突處理。

1、偵聽(tīng)：

說(shuō)話(huà)前先偵聽(tīng)是否有人在說(shuō)話(huà)。

若有人說(shuō)話(huà)，則隨機(jī)等待一段時(shí)間后，再進(jìn)行偵聽(tīng)；

若沒(méi)有人說(shuō)話(huà)，則自己開(kāi)始說(shuō)話(huà)。

2、發(fā)送：

當(dāng)確認(rèn)要說(shuō)話(huà)時(shí)，則立即開(kāi)始說(shuō)。

3、檢測(cè)：

自己說(shuō)話(huà)時(shí)，也可能發(fā)生多人同時(shí)說(shuō)話(huà)。因此，要自己邊說(shuō)話(huà)邊偵聽(tīng)，判斷是否沖突了。

4、沖突處理：

當(dāng)確認(rèn)發(fā)生沖突后，進(jìn)入沖突處理程序。有兩種沖突情況：

a.若在偵聽(tīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)有人說(shuō)話(huà)，則等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間后再次偵聽(tīng)，直至空閑可以說(shuō)話(huà)為止。

b.若在自己說(shuō)話(huà)時(shí)發(fā)生沖突，先停止說(shuō)話(huà)，再進(jìn)行偵聽(tīng)，以待下次重新說(shuō)話(huà)。

廣播域

網(wǎng)絡(luò)中的廣播就好像我們商場(chǎng)里的廣播一樣，你一開(kāi)口，全商場(chǎng)的人都聽(tīng)到了。所能廣播到的范圍就是廣播域。如果不維護(hù)廣播域，就會(huì)消耗大量的帶寬，降低網(wǎng)絡(luò)的效率。

沖突域和廣播域的區(qū)別

沖突域是基于OSI的第一層物理層。

第一層設(shè)備有集線(xiàn)器，第二層設(shè)備能隔離沖突域，比如交換機(jī)。

交換機(jī)能縮小沖突域的范圍，交換接的每一個(gè)端口就是一個(gè)沖突域。

廣播域是基于OSI的第二層數(shù)據(jù)鏈路層。

第二層設(shè)備有二層交換機(jī)，第三層設(shè)備能隔離廣播域，比如路由器。

路由器能隔離廣播域，其每一個(gè)端口就是一個(gè)廣播域。

集線(xiàn)器

集線(xiàn)器是一個(gè)多端口的轉(zhuǎn)發(fā)器，不能識(shí)別MAC地址和IP地址，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)以廣播的形式發(fā)送，它的所有端口為一個(gè)沖突域同時(shí)也為一個(gè)廣播域。

集線(xiàn)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有任何復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)功能，適用于小型的百兆局域網(wǎng)，十多年前的大學(xué)宿舍用得很多。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，接入終端數(shù)量增多，集線(xiàn)器的數(shù)據(jù)碰撞經(jīng)常出現(xiàn)，浪費(fèi)帶寬導(dǎo)致網(wǎng)速慢，同時(shí)百兆的集線(xiàn)器不能滿(mǎn)足已經(jīng)普及的千兆局域網(wǎng)速率要求，目前集線(xiàn)器已經(jīng)被淘汰。

二層交換機(jī)

二層交換機(jī)是基于MAC地址的基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。端口的發(fā)送和接收數(shù)據(jù)獨(dú)立，將各端口歸屬于不同的沖突域，從而有效的隔離了沖突。二層的交換機(jī)是轉(zhuǎn)發(fā)廣播報(bào)文的，所以不能分割廣播域。

路由器

路由器是根據(jù)IP地址來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)包。路由器不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)廣播報(bào)文，所以路由器的每個(gè)端口所連接的網(wǎng)絡(luò)都獨(dú)自構(gòu)成一個(gè)廣播域，路由器切分了沖突域和廣播域。

集線(xiàn)器、二層交換機(jī)和路由器的區(qū)別

集線(xiàn)器工作在第一層物理層。

集線(xiàn)器直接轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文。

集線(xiàn)器既不能分割沖突域也不能分割廣播域。

二層交換機(jī)工作在第二層數(shù)據(jù)鏈路層。

二層交換機(jī)是根據(jù)MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。

二層交換機(jī)只能分割沖突域不能分割廣播域，每一個(gè)端口就是一個(gè)沖突域。

路由器工作在第三層網(wǎng)絡(luò)層。

路由器是根據(jù)IP地址轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文。

路由器既分割了沖突域又分割了廣播域，每一個(gè)端口就是一個(gè)廣播域。