集线器与交换机的对比实验.doc

实训报告 集线器与交换机的对比实验1实训目的1）了解集线器和交换机的如何转发数据2）理解冲突域和广播域的概念 3）对比单播以太网帧和广播以太网帧的目标MAC地址2实训拓扑图该实验用到4个拓扑图。其中拓扑图1和拓扑图2是以集线器为中心的共享式以太网；拓扑图3和拓扑图4是以交换机为中心的交换式以太网。其中拓扑图1和拓扑图2主要用于观察集线器的运行及理解冲突域的概念；拓扑图3和拓扑图4主要用于观察交换机的运行及理解交换机隔离冲突域但不隔离广播域的特性。在对应的实验步骤中，我们需要将拓扑图1和拓扑图2使用交叉双绞线连接起来，将拓扑图3和拓扑图4使用交叉双绞线连接起来，从而观察使用集线器和交换机进行以太网扩展时对冲突域和广播域的影响，从而理解两类设备在扩展以太网时的作用和局限性。3主要操作步骤及实训结果记录（1）任务一：观察集线器和交换机的运行步骤1：准备工作打开对应文件，完成初始化，删除练习文件中预设场景步骤2.观察集线器对单播包的处理现象：PC0发送单播包到集线器1，通过集线器发给PC1、PC2、PC3，但只有PC2成功接收，PC2通过集线器发单播包PC0、PC1、PC3，只有PC0接收。步骤3.观察交换机对单播包的处理现象：PC6发送单播包到交换机1，交换机将其发送给PC8，PC8接收单播包，然后PC8经交换机单播包返回PC6，结束执行。步骤4.观察集线器对广播包的处理现象：PC0经集线器发送广播包到PC1、PC2、PC3，多站点同时发送数据会发生冲突，通信失败。步骤5.观察交换机对广播包的处理现象：PC6发送广播包给交换机，交换机接受然后转发给PC9、PC7、PC8；它们同时发送给交换机，交换机将其发送给PC6，通信成功完成。（2）任务二：分别观察以集线器和以交换机为中心的以太网中，多个站点同时发送数据的情况，理解冲突域的概念。步骤1.观察以集线器为中心的以太网中多个站点同时发送数据的情况现象：数据包到达集线器发生数据冲突，集线器发送数据包到各个主机，发生数据冲突，PC2丢弃数据包。 步骤2.观察以交换机为中心的以太网中多个站点同时发送数据的情况现象: PC6, PC7向交换机发送数据包，交换机将数据发给PC6、PC7、PC8、PC9，PC6发送的PC8接收，其他PC丢弃；PC7发送的PC9接收，其他PC丢弃；之后返回数据包，PC6、PC7通信成功。（3）任务三：观察集线器和交换机在扩展以太网覆盖范围的同时，对冲突域和广播域范围的影响步骤1.观察集线器扩展以太网时对冲突域范围的影响现象：在这一过程中，由于延迟的存在，在PC4发送的数据到达集线器1冲突之前，PC0发送的数据包已经到达PC2，而在PC2发送应答包时，与到达集线器1的数据冲突。间隔一定时间后，PC2重新发送数据包，最终数据到达PC0。PC4与PC5的情况类似。步骤2.观察集线器扩展以太网时对广播域范围的影响删除之前场景，使PC0向其所在广播域内所有节点发送广播包，依次点击Capture/Forward，观察广播包的发送范围。现象：PC0发送广播包到达集线器1，集线器1将其发送给PC1、PC2、PC3、集线器2；PC2应答包在集线器1发生冲突，此时集线器2发送数据到PC4、PC5；之后发送的应答包发送冲突；PC4丢弃数据包，PC1、PC3丢弃数据包，PC5丢弃数据包，通信结束。由以上两个实验得出，集线器在扩大以太网规模的同时，也扩大了冲突域。当网络规模扩大，站点数量增加时，网络中发生冲突的可能性也将增加，这将导致网络性能下降。 步骤3.观察交换机扩展以太网时对冲突域及广播域的影响1.依照前边的实验交换机扩展以太网，添加一个简单PDU，PC6发送数据包到PC8，PC10发送数据包到PC11现象：PC6，PC10分别发送数据包到交换机1、2，再经其发送给PC8、PC11，PC8、PC11发送应答包，PC6、PC10成功接收，通信结束。2删除之前场景，使PC0向其所在广播域内所有节点发送广播包，依次点击Capture/Forward，观察广播包的发送范围。现象：PC6发送数据包到交换机，再经其发送给PC7、PC8、PC9、交换机2；交换机2发送给PC10、PC11；PC发送应答包，PC6通信成功。由此上实验得知，虽然使用交换机解决了冲突域的问题，但是交换机并不隔离广播域，使用交换机扩大网络规模的同时也扩大了广播域。这将使以太网中广播包的数量增加，当广播包的数据量达到一定数量时，网络性能下降。4实训结果分析及心得体会（1）集线器在接收到发送给某节点的单播包时是如何转发数据的？交换机又是如何处理单播包的？答：集线器是把数据发往全部端口，交换机把数据发往相应端口。（2）在以集线器/交换机为中心的以太网中，当多个站点同时发送数据时，是否会发生冲突？为什么？答：集线器会发生冲突，交换机不会发生冲突。（3）使用集线器扩大以太网规模时，有没有可能会使以太网的性能下降？答：有可能。集线器在扩大以太网规模的同时，也扩大了冲突域。当网络规模扩大，站点数量增加时，网络中发生冲突的可能性也将增加，这将导致网络性能下降。（4）使用交换机扩大以太网规模时，有没有