MAC-Adressen sind wiederum 48 Bit
lang, aber anstatt die MAC-Adressen in dieser
Demonstration als 48-Bit-Werte darzustellen, werde ich MAC-Adressen nach Buchstaben wie A, B, C und
D darstellen Sake.
Was macht also ein Hub mit empfangenem Verkehr?
Nehmen wir in diesem Beispiel an, dass A den Datenverkehr an C sendet.
Die Quelladresse des Frames ist also A und die Zieladresse des Frames ist C.
A sendet diesen Frame an den Hub. Was wird ein Hub mit dem Frame tun?
Da ein Hub nun ein Multi-Port-Repeater ist, ist er einfach ein Repeater mit mehreren Ports.
Er hat kein Verständnis für den Verkehr, den er empfängt.
Er verstärkt das Signal und sendet den Verkehr oder die Frames von allen Ports.
Er empfängt also buchstäblich einen Frame, verstärkt ihn und sendet ihn von allen anderen
Ports mit Ausnahme des Ports, an dem er empfangen wurde.
So erhält jedes Gerät in dieser Topologie den von A nach C gesendeten Frame.
so sendet A erneut einen Frame an
C, aber alle Geräte außer A haben den Frame erhalten.
Die Netzwerkschnittstellenkarten oder Netzwerkkarten von B und D empfangen den
Frame und lesen die Ziel-MAC-Adresse. Sie sehen in diesem Beispiel, dass die Ziel-MAC-Adresse C ist und
der Frame daher nicht für sich selbst bestimmt ist und die Network Interface Cards daher Lass den Rahmen fallen.
Die an D und B gesendeten Frames werden von den
Netzwerkkarten oder Netzwerkkarten dieser PCs verworfen. Host c akzeptiert jedoch
den Frame, da der Frame für ihn bestimmt ist.
Die Netzwerkschnittstellenkarte oder NIC auf dem PC C liest also die Ziel-MAC-Adresse, und wir
werden sehen, dass die Ziel-MAC-Adresse des Frames auf sich
selbst eingestellt ist. Daher wird sie den Frame empfangen,
die Layer-2-Header entfernen und das Paket weiterleiten Mit anderen Worten: Wenn es
sich um ein IPv4-Paket handelt, sendet es
das Paket an den IPv4-Prozess, der zur weiteren Verarbeitung auf dem Computer ausgeführt wird.
Nehmen wir nun an, dass A ping C ist, daher ist ein
Rücktransport erforderlich, so dass C mit dem Frame mit der Quell-Mac-Adresse ist
C und die Ziel-MAC-Adresse ist A.
C sendet diesen Frame an den Hub und was macht der Hub mit dem Frame?
Nun ist wieder ein Hub einfach ein
Multi-Port-Repeater, der das Signal also nur verstärkt 2:37 -0> 2:40 ohne Verständnis
der Daten in den Frames.
Der Frame wird also an D und
B gesendet, die einen Frame löschen, da die Ziel-MAC-Adresse nicht selbst
A ist. Der Frame wird angenommen, weil er dafür bestimmt ist. Dann werden
die Layer-2-Header entfernt und die Daten an Protokolle höherer Ebenen gesendet weitere Bearbeitung.
A und C kommunizieren also miteinander, aber es ist wichtig zu
wissen, dass der Hub ein Physical-Layer-Gerät ist, das lediglich ein Multi-Port-Repeater ist und daher
Frames aus allen Schnittstellen heraus verstärkt.
B und D sehen also alle zwischen A und C gesendeten Frames.
Physisch ist diese Topologie eine Sterntopologie, logischerweise funktioniert sie jedoch nicht so.
Die physische Topologie eines Hubs ist ein Stern, aber logischerweise ist es ein Bus.
Es ist sehr wichtig zu wissen,
dass es in Netzwerken zwischen physischen und logischen Topologien einen Unterschied gibt.
Die physische Verkabelung des Netzwerks ist nicht notwendigerweise die
Art und Weise, in der das Netzwerk funktioniert.
Es ist wichtig zu wissen, dass wenn ein Gerät in einer Hub-Umgebung
Daten sendet, alle Geräte einen Frame empfangen. Dies ist genau so, wie es in 10base2 oder 10base5 funktioniert.
Ein Hub funktioniert genauso wie 10base2, denn wenn A einen Frame an das
Netzwerk sendet, empfangen alle Geräte den Frame auf dieselbe Weise wie 10base2.
Genau wie in der 10base2-Umgebung werden bei einer Kollision im
Netzwerk alle Geräte im Netzwerk davon betroffen.
Dies ist eine einzelne Kollisionsdomäne.
Eine Kollision an einem beliebigen Ort führt dazu, dass sich die Geräte zurücksetzen, ein Störsignal senden und
dann erneut versuchen, zu senden.
Wenn Sie die Anzahl der Geräte in einer
Hub-Umgebung erhöhen, steigt die Anzahl der Kollisionen und der Netzwerkdurchsatz sinkt.
Außerdem werden Broadcasts von jedem empfangen, da dies eine einzige Broadcast-Domäne ist.
Eine von B gesendete Sendung wird von allen empfangen.
Es handelt sich um eine einzelne Broadcast-Domäne, da alle Geräte Broadcasts verarbeiten müssen, die
von jedem anderen Gerät im Netzwerk gesendet werden
Der Broadcast-Verkehr wird das gesamte Netzwerk
durchfluten und die CPU jedes Geräts unterbrechen, was offensichtlich nicht ideal ist.
Aus Sicht der Bandbreite ist dies
vielleicht 10baseT, wobei 10 10 Mbps bedeutet, aber 10 Mbps für alle Geräte.
Angenommen, wir haben 10 Mbps wie in diesem Beispiel.
Dabei handelt es sich um vier Geräte im Netzwerk mit einer maximalen Auslastung von 30%,
dh jedes Gerät erhält nur 0. 75 Mbps Durchsatz,
nicht 10 Mbps, sondern 10 Mbps, die von allen Geräten gemeinsam genutzt werden.
Da es freigegeben ist, müssen Sie die Bandbreite durch die
Anzahl der Geräte in einer gemeinsam genutzten Ethernet-Umgebung aufteilen.
Und da Sie normalerweise aufgrund von Netzwerkkollisionen nicht mehr als
30 bis 40% Auslastung erhalten, müssen Sie dies mit 30%
multiplizieren, wobei 30% ein konservativer Wert sind.
Ihre Bandbreite ist also 10 geteilt durch 4 * 30%, was 0 entspricht. 75 Mbps, was
offensichtlich nicht sehr gut ist.