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广播域和冲突域


2007-10-12 11:01:34
广播域与冲突域有何区别?
 
广播域可以跨网段,而冲突域只是发生的同一个网段的。
 
以太网中,冲突域是由hub组织的。一个hub就是一个冲突域。交换机的每个端口都是一个冲突域。
网段,又叫潜在冲突域。(不是俗称子网的网段)
 
冲突域:在同一个冲突域中的每一个节点都能收到所有被发送的帧
广播域:网络中能接收任一设备发出的广播帧的所有设备的集合
 
冲突域是基于第一层(物理层) 而广播域是机于第二层(数据链路层)
 
广播域就是说如果站点发出一个广播信号后能接收到这个信号的范围。通常来说一个局域网就是一个广播域。(用路由器连接的除外)
冲突域:一个站点向另一个站点发出信号。除目的站点外,有多少站点能收到这个信号。这些站点就构成一个冲突域。(因为不是自己的东西来了。当然大家要生气起点冲突嘛)。
 
 HUB 所有端口都在同一个广播域,冲突域内。
 
Swith所有端口都在同一个广播域内,而每一个端口就是一个冲突域。
  
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在局域网里面,大量主机之间的通信都是通过arp广播来决定目的主机的地址的, 为了减小在共享环境中的介质争用(也就是冲突),网桥产生了,它的作用是将广播域划分为一个一个小的冲突域,这样便增大了可用的带宽,但是广播域还是没有变。从这里可以看出,网桥不涉及逻辑地址,所以它工作在第二层(数据链路层),并且端口很少(注意与后面的交换机区别),最后是网桥常常是基于软件的,因此可以处理上层事务。
 
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广播域,广播能到达的端口范围就是广播域,你想想交换机的作用机制,广播会怎么转发?去查一查,记住一句话:广播能到达的端口范围就是广播域
 
 
冲突域:csma cd机制作用到的范围就是一个冲突域,整个hub是一个冲突域,因为hub只是集线作用,就是线路是共享的,每次只能一个人说话,说的话被送往线路上的每个端口,所以叫傻hub,因为每次只能一个人说话,所以多个人同时说话就冲突了,叫做冲突域,当然也是一个广播域。
 
交换机何hub不同,交换机的原理你自己查,为什么交换机每个口一个冲突域?很简单,这个口每次只能让一个人通过,多个人是不可能的,因为他是串行传输的,不是并行,但是对于整个交换机来说,1号口发送消息的同时,其他口也可以发送消息,这个hub就作不到(每次只能一个人在整个hub上说话,因为总线是共享的)。
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可以这样理解:广播域可以跨网段,而冲突域只是发生的同一个网段的。
 
冲突域:在同一个冲突域中的每一个节点都能收到所有被发送的帧;
广播域:网络中能接收任一设备发出的广播帧的所有设备的集合;
 
冲突域:基于第一层(物理层);
广播域:基于第二层(数据链路层);
 
 
 
冲突域(物理分段):连接在同一导线上的所有工作站的集合,或者说是同一物理网段上所有节点的集合或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。
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HubReperter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。
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。
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图片解析
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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;其他设备传递广播数据包,所以扩展了广播域。 
注:一个VLAN是一个广播域,VLAN可以隔离广播,划分VLAN的其中的一个目的就是隔离广播。
 
我从其他地方摘了网络设备通俗的比喻来帮助理解:

局域网好比一栋大楼,每个人(好比主机)有自己的房间(房间就好比网卡,房号就是物理地址,即MAC地址),里面的人(主机)人手一个对讲机,由于工作在同一频道,所以一个人说话,其他人都能听到,这就是广播(向所有主机发送信息包),只有目标才会回应,其他人虽然听见但是不理(丢弃包),而这些能听到广播的所有对讲机设备就够成了一个广播域。而这些对讲机就是集线器(HUB),每个对讲机都像是集线器上的端口,大家都知道对讲机在说话时是不能收听的,必须松开对讲键才能收听,这种同一时刻只能收或者发的工作模式就是半双工。而且对讲机同一时刻只能有一个人说话才能听清楚,如果两个或者更多的人一起说就会产生冲突,都没法听清楚,所以这就构成了一个冲突域。

  广播域(Broadcast domain):网络中的一组设备的集合。即同一广播包能到达的所有设备成为一个广播域。当这些设备中的一个发出一个广播时,所有其他的设备都能接收到这个广播帧。HUB和SWITCH的所有端口都是在一个广播域里,路由器上的每个端口自成一个广播域。

有一天楼里的人受不了这种低效率的通信了,所以升级了设备,换成每人一个内线电话(交换机SWITCH,每个电话都相当于交换机上的一个端口),每人都有一个内线号码(逻辑地址即IP地址)。(这里要额外说一下IP地址和MAC地址转译的问题,常见的二层交换机只识别MAC地址,它内置一个MAC地址表,并不断维护和更新它,来确定哪个端口对应那台主机的MAC地址,而我们所用的通信软件都是基于IP的,IP地址和MAC地址的转换工作,就由ARP地址解析协议来完成。)在最开始时,没人知道哪个号码对应哪个人,所以要想打电话给某个人得先广播一下:“xxx,你的号码是多少?”“我的号码是xxxx”。这样你就有了目标的号码,所有的内线号码就是通过这种方式不断加入电话簿中(交换机的MAC地址表),下次可以直接拨到他的分机号码上去而不用广播了。大家都知道电话是点对点的通信设备,不会影响到其他人,起冲突的只会限制在本地,一个电话号码的线路相当于一个冲突域,只有再串连分机时,分机和主机之间才会有冲突的发生,这个冲突不会影响到外面其他的电话。而电话号码就像是交换机上的端口号,也就是说交换机上每个端口自成一个冲突域,所以整个大的冲突域被分割成若干的小冲突域了。而且,电话在接听的同时可以说话,这样的工作模式就是全双工。这就是交换机比集线器性能更好的原因之一。
 
3种网络设备的特点
HUB的所有端口都在一个冲突域和一个广播域
SWITCH的所有端口都在一个广播域,每个端口是一个冲突域,只有在划分VLAN之后才能分割广播域
ROUTER的每个端口是一个冲突域也是一个广播域







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