适配器：适配器就是网卡NIC（network interface card），工作与物理层和数据链路层。

由于集线器的性能远远不如以太网交换机，价格差距不是很大，逐渐被淘汰

集线器

集线器工作在物理层，等效于总线
使用集线器联机的主机的拓扑结构，在物理上是星形的，在逻辑上是总线型的
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集线器的工作原理为：简单地进行端口转发，并不能进行数据缓存
由于集线器无法进行数据缓存，因此如果两台主机的适配器速率不同，那么通过集线器连接的以太网只能以较低的速率工作。
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使用集线器扩展以太网

通过集线器的多级连接来扩展以太网，这种方式是在物理层扩展以太网。
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碰撞域：在一个碰撞域（冲突域）中，同一时间只有一台主机发送数据

吞吐量
假定通过集线器连接之前，每个碰撞域的最大吞吐量为 10Mb/s ，则三个碰撞域的最大吞吐量就是 30Mb/s
通过集线器将三个碰撞域连接之后，合并为一个碰撞域，吞吐量降低为： 10Mb/s

网桥

网桥工作在数据链路层，处理的对象是数据帧。

网桥的原理是：接收数据链路帧，查找地址表，根据 MAC 地址转发。

多个以太网可以通过网桥连接，形成一个更大的以太网，原来的以太网作为一个网段存在。通过这种方式在数据链路层扩展以太网。
不同网段的主机可以同时进行通信而不用担心碰撞，网桥会处理这一切。
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网桥分为透明网桥和源路由网桥

  • 透明网桥将使用了生成树算法（并没有说是最小生成树），确保从源站到目的站的路径是唯一的，但该路径并不是最佳路径。
  • 源路由网桥可以得到最佳路径

网桥的存在非常短暂，很快就被以太网交换机取代了。

以太网交换机

以太网交换机本质上是一个多端口的网桥。

以太网交换机有两种工作模式：

  1. 直通交换方式：通过内部的硬件交叉矩阵来进行交换
  2. 存储转发：先缓存端口数据，再转发到其他端口

具有以下特点：

  • 工作在数据链路层
  • 以全双工的方式工作
  • 并行：可以同时连通多对端口，使多对主机能同时通信而不会发生碰撞。有多少个端口就有多少个碰撞域。（端口设有缓存，如果相连的主机同时发送帧，交换机可以采取放通一方，缓存后再放通另一方的方式来实现全双工）

地址表
以太网交换机内部有一个帧交换表，通过查表来进行寻址，这个地址表是通过自学习算法构建起来的

自学习算法
转发表的结构为：
为什么第一列是 MAC 地址，而不是端口？因为以太网交换机可以互相连接，一个端口可以对应多个 MAC 地址。
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可以通过自学习的算法来完成转发表：

  • 一开始，源 MAC 地址对应的端口未知。当收到从源 MAC 发来的帧时，将相应的端口填入地址表中。如果目的 MAC 对应的端口未知，就向除源端口外的端口广播这一帧。
  • 为了及时更新地址表，可以为地址表中的每一项设定过期时间。

冗余链路
为了增加网络的可靠性，可能会在网络中增加一些冗余链路（这里的重点不是负载均衡，而是冗余备份），以如下形式连接：
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最开始地址表为空时，根据地址表的自学习算法，从某个端口发出的帧可能会在环路中无限传播。
生成树协议可以解决这个问题。
该协议不改变实际的拓扑结构，通过生成树算法，使得从一台主机到达其他主机的路径是唯一的。