HCIE|常用术语、冲突域与广播域的概念梳理

每次学习不管是看书还是听课都会听到一些专业术语，脑海中总是不自觉的出现一句话“小朋友，你是否有很多问号？？”

今天就网络工程师中基础常用术语来一波整理。

数据载荷:

可以理解为最终想要传递的信息，但实际上，在具有层次化结构的通信过程中，上一层协议传递给下一层协议的数据单元(报文)都可以称之为下一层协议的数据载荷。

报文:

网络中交换与传输的数据单元，具有一定的内在格式，通常都具有头部+数据载荷+尾部的基本结构。传输过程中，报文的格式和内容可能发生改变。

头部:

为了更好的传递信息，在组装报文时，在数据载荷的前面添加的信息段统称为报文的头部。

尾部:

为了更好的传递信息，在组装报文时，在数据载荷的后面添加的信息段统称为报文的尾部。注意，很多报文是没有尾部的。

封装:

分层协议所采用的一种技术，底层协议收到来自上层协议的消息时，将该消息附加到底层帧的数据部分。

解封装:

是封装的逆过程，也就是去掉报文的头部和尾部，获取数据载荷的过程。

网关:

是在采用不同体系结构或协议的网络之间进行互通时，用于提供协议转换、路由选择、数据交换等功能的网络设备。网关是一种根据其部署位置和功能而命名的术语，而不是一种特定的设备类型。

路由器:

为报文选择传递路径的网络设备。

终端设备:

数据通信系统的端设备，作为数据的发送者或接收者，提供用户接入协议操作

所需必要功能，可以是计算机、服务器、VolP、手机等。

二、冲突域

在传统的以粗同轴电缆为传输介质的以太网中，同一介质上的多个节点共享链路的带宽，争用链路的使用权，一个节点发出的报文（无论是单播、组播、广播）其余节点都可以收到，这样就会产生信号冲突碎片现象，导致数据无法被转发，这样的一个区域则被称之为冲突域。

产生条件介绍：

1、物理介质（HUB环境中、同轴电缆），同一介质上的节点越多，冲突发生的概率就会越大

2、共享式网络（同一网段或同一局域网中）

3、半双工环境下产生

冲突域带来的问题：

1、信号冲突，导致数据无法被正确的转发，工作性能降低。

解决方法：

1、CSMA/CD 载波监听多路访问：

终端设备不停的检测共享线路的状态。

1、如果线路空闲则发送数据。

2、如果线路不空闲则一直等待。

而如果有另外一个设备在此时同时发送数据，则两个设备发送的数据必然会产生冲突，导致线路上的信号不稳定。

终端设备检测到这种不稳定之后，马上停止发送自己的数据。

终端设备发送一连串干扰脉冲，然后等待一段时间之后再进行发送数据。发送干扰脉冲的目的是为了通知其他设备，特别是跟自己在同一个时刻发送数据的设备，线路上已经产生了冲突。

工作原理:先听后发，边发边听，冲突停发，随机延迟后重发

实际应用：

1、因为交换机的存在，目前在有线网络中，已经不存在冲突域的情况。

2、但是在无线WLAN网络中，冲突域仍然是存在的，很容易出现冲突域。原因是：当无线路由器（家用路由AP）或者无线AP（AC+AP企业级别无线局域网），在释放无线信号的时候（SSID=WiFi名称），能够搜索到该SSID的用户一定是处于该WIFI信号覆盖范围之内的（处于同一信道），此时无线数据通信是通过无线电进行传输的，依赖的传输介质是空气，此时当多份不同用户的数据在空气中传输的时候，一定会产生信号冲突现象，最常见的现象就是当一个WIFI连接的用户过多时，会频繁掉线，上网慢，部分用户无法连接等问题。

三、广播域

在使用交换机互联的以太网中，同一区域内的主机在相互通信时可能会产生广播报文，此时广播报文会被交换机泛洪到整个区域内（广播报文所能到达的整个访问范围称之为二层广播域）,这样的一个区域则被称之为广播域。而同一广播域内的主机都能收到广播报文，一个路由器的三层接口则是一个广播域。

在传统的以太网中，同一介质上的多个节点共享链路，一台设备发出

的广播报文，所有设备均会收到。

而现网环境下添加了交换机设备，交换机对广播报文会向所有的接口都转发，所以交换机的所有接口连接的节点属于一个广播域。

全1MAC地址FF-FF-FF-FF-FF-FF为广播地址，所有节点都会处理目的地址为广播地址的数据帧。

产生条件：

二层交换机同VLAN内通信时产生的

带来的问题：

广播数据泛洪，会影响整体的通信质量。

解决方式：

在交换机中通过部署VLAN技术，启用三层路由技术。使之逻辑上划分广播域， 总的来说一台交换机就是一个广播域，而一台交换机的每个接口都是一个冲突域，交换机又可以隔离冲突域，如果想隔离广播域的话，就需要启用三层技术了，开启VLANif。而路由器、防火墙等三层设备的每个三层接口都是一个广播域

交换机双工模式：

全双工是指两个设备或者多个设备之间进行通信时，支持双向数据传输，且可同时传和接收数据。例如：手机打电话，视频通话等。

半双工是指两个设备或者多个设备之间进行通信时，也支持双向数据传输，但不能同时发送数据，只能一个发送一个接收，例如：对讲机通话就是采用这种半双工通信的模式。

半双工模式下，共享式网络中共享线路的通信双发必须采用载波侦听多路访问/冲突检测技术来避免冲突。而全双工模式，通信双发可实现双向通信，这种模式不会产生冲突。

同一物理链路上的设备的双工模式必须一致。