10Mbps以太网交换式集线器设计与实现

"10Mbps以太网交换式集线器的设计和实现" 本文主要探讨了10Mbps以太网交换式集线器的设计与实现，这种集线器相较于传统的共享介质方式，提供了更高的网络效率和性能。在10BASE-T以太网中，采用星型拓扑结构，每个站点通过两对无屏蔽双绞线与集线器相连，实现全双工通信。 1. 以太网交换式集线器的工作原理 交换式集线器的核心功能是信息包的转发。它首先缓存到达的信息包，然后检查包中的MAC目的地址，基于目的地址决定将信息包转发到哪个特定的端口。这种转发机制确保了信息包只被发送到需要它的设备，避免了传统集线器上的冲突问题，实现了无阻塞的通信。 2. 信息包转发方式 - 切入式转发（Cut-through）：集线器一旦接收到信息包的一部分，识别出目的地址后，便立即转发。这种方式降低了延迟，但可能因未完整接收信息包而引发问题。 - 存储转发式（Store-and-forward）：集线器会等待整个信息包接收完毕后再进行转发，这样可以检查数据包的完整性，但会增加传输时延。 3. 设计特点 - 8个全双工10BASE-T端口：每个端口可以同时进行发送和接收，提供更高的带宽利用率。 - 100Mbps快速以太网背板接口：支持更高的数据传输速率。 - 快速交换阵列：利用高效的交换技术提高数据处理速度。 - 嵌入式RISC微处理器：负责集线器的管理和控制，提高了系统的智能化程度。 4. 应用与优势 交换式集线器的无阻塞特性使得多个设备可以同时发送数据，显著提升了网络性能。全双工操作能力确保了每个连接都能达到最大的传输速率，且与快速以太网兼容，为网络扩展和升级提供了便利。 总结来说，10Mbps以太网交换式集线器通过优化的信息包转发机制和全双工通信，改善了网络的性能和效率，为用户提供了更可靠、更高效的网络环境。这种设计思路对于当时的网络环境具有重要的实践意义，并为后续的高速以太网交换技术奠定了基础。