中繼器集線器網(wǎng)橋交換機(jī)和路由器之間的區(qū)別

1、1.2 .3.4.5.6.7.8.9.1011121314151617181920212223242526272829303132中繼器、集線器、網(wǎng)橋、交換機(jī)和路由器之間的區(qū)別中繼器（repeater ）中繼器是位于第1層（OSI參考模型的物理層）的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。當(dāng)數(shù)據(jù)離開源在網(wǎng)絡(luò)上傳 送時，它是轉(zhuǎn)換為能夠沿著網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸?shù)碾娒}沖或光脈沖的一一這些脈沖稱為信號（signal ）。當(dāng)信號離開發(fā)送工作站時，信號是規(guī)劃的，而且很容易辨認(rèn)出來。但是，當(dāng) 信號沿著網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)進(jìn)行傳送時，隨著經(jīng)過的線纜越來越長，信號就會變得越來越弱，越來越差。中繼器的目的是在比特級別對網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行再生和重定時，從而使得它們能 夠

2、在網(wǎng)絡(luò)上傳輸更長的距離。2 .集線器（hub）集線器的目的是對網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行再生和重定時。它的特性與中繼器很相似（被稱為多端口中繼器 multiport repeater ）。HUB是網(wǎng)絡(luò)中各個設(shè)備的通用連接點(diǎn)，它通常用于 連接LAN的分段。HUB含有多個端口。每一個分組到達(dá)某個端口時，都會被復(fù)制到其 他所有端口，以便所有的LAN分段都能看見所有的分組。集線器并不認(rèn)識信號、地址或數(shù)據(jù)中任何信息模式。中繼器與集線器的區(qū)別在于連接設(shè)備的線纜的數(shù)量。一個中繼器通常只有兩個端 口，而一個集線器通常有 4至20個或更多的端口。以下是集線器最為重要的特性：放大信號在整個網(wǎng)絡(luò)傳播信號無需過濾無需路徑判定或交換

3、用作網(wǎng)絡(luò)會集點(diǎn)3. 網(wǎng)橋網(wǎng)橋是第2層的設(shè)備，它設(shè)計(jì)用來創(chuàng)建兩個或多個LAN分段。其中，每一個分段都是一個獨(dú)立的沖突域。網(wǎng)橋設(shè)計(jì)用來產(chǎn)生更大可用寬帶。它的目的是過濾LAN 的通信流，使得本地的通信流保留在本地，而讓那些定向到 LAN 其他部分（分段）的通信 流轉(zhuǎn)發(fā)到那里去。每一臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在 NIC （網(wǎng)絡(luò)接口卡）中都有一個惟一的MAC （介質(zhì)訪問控制）地址。網(wǎng)橋會記錄它每一邊的 MAC 地址，然后基于這張 MAC 地址表作 出轉(zhuǎn)發(fā)決策。3334 以下是網(wǎng)橋的一些重要特性：3536. 網(wǎng)橋比集線器更為智能。它只運(yùn)行在第2層，就是說，它能分析傳入的幀，并且能基于尋址信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或丟棄它們。37.38

4、 .網(wǎng)橋在兩個或多個 LAN分段之間收集和轉(zhuǎn)發(fā)分組。39.40 .網(wǎng)橋創(chuàng)建更多的沖突域，使得多臺設(shè)備能同時無沖突地發(fā)送。41.42. 網(wǎng)橋維持 MAC 地址表，稱為網(wǎng)橋表。43.44.45.43. 4. 第 2 層交換機(jī)47.48.49.44. 第 2 層交換機(jī)，也稱為 LAN 交換機(jī)或工作組交換機(jī)，通常替代共享式集線器而與 現(xiàn)存的線纜基礎(chǔ)設(shè)施一起工作，以保證交換機(jī)安裝后現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)的中斷達(dá)到最小。51.45. 像網(wǎng)橋一樣，交換機(jī)也連接 LAN 的分段。它利用一張 MAC 地址表來決定幀需要 轉(zhuǎn)發(fā)到哪個分段，從而減少通信量。但交換機(jī)的處理速度比網(wǎng)橋要高得多。53.46. 交換機(jī)是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，

5、它像網(wǎng)橋一樣把多個物理上的LAN 分段互連成單個更大的網(wǎng)絡(luò)。與網(wǎng)橋相似，交換機(jī)也是基于 MAC 地址對通信幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)和泛洪。由于 交換是在硬件中執(zhí)行的，所以交換機(jī)的交換速度要比網(wǎng)橋中用軟件執(zhí)行的交換快速得 多。把每一個交換端口都當(dāng)作一個微型網(wǎng)橋， 則每一個交換端口就充當(dāng)一個獨(dú)立的網(wǎng)橋， 從而為每一臺主機(jī)提供介質(zhì)的全部帶寬。這種方法就叫做微分段。55.47. 微分段（ Microsegmentation ）允許創(chuàng)建私有的或?qū)Ｓ玫姆侄?一臺主機(jī)一個分 段。每一臺主機(jī)都可以立即獲得全部帶寬，而不必跟其他主機(jī)競爭可用的帶寬。在全雙 工交換機(jī)中，由于只有一臺設(shè)備連到一個交換機(jī)的端口，所以不會發(fā)生沖突。5

6、7.48. 然而跟網(wǎng)橋一樣， 交換機(jī)也是把廣播消息轉(zhuǎn)發(fā)到交換機(jī)上的所有分段。 因此， 交換 機(jī)環(huán)境中的所有分段被認(rèn)為是處于同一廣播域。59.60.61.62 5路由器（ Router ）63646566 路由器是一類網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，它基于第 3 層地址在網(wǎng)絡(luò)間傳遞數(shù)據(jù)分組。路由器 能作出決定為網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)分組選擇最佳傳遞路徑，因?yàn)槁酚善鞲鶕?jù)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)發(fā)數(shù) 據(jù)。換句話說，與交換機(jī)或網(wǎng)橋不同，路由器知道應(yīng)向哪里發(fā)送數(shù)據(jù)。6768 路由器的目的是檢查每一個進(jìn)來的分組（第 3 層數(shù)據(jù)），為它們選擇穿過網(wǎng)絡(luò)的最 佳路徑，然后將它們交換到適當(dāng)?shù)某隹?。在大型網(wǎng)絡(luò)中，路由器是最重要的通信調(diào)節(jié)設(shè) 備。實(shí)際上，路由

7、器可以使任何種類的計(jì)算機(jī)與世界上任何地方的其他計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。1、中繼器 是物理層上的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，它的作用是重新生成信號（即對原信號 進(jìn)行放大和整形）。中繼器（Repeater）又稱重發(fā)器，是一種最為簡單但也是用得 最多的互連設(shè)備。中繼器僅適用于以太網(wǎng)， 可將兩段或兩段以上以太網(wǎng)互連起來。 中繼器只對電纜上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號再生放大， 再重發(fā)到其它電纜段上。 對鏈路層 以上的協(xié)議來說，用中繼器互連起來的若干段電纜與單根電纜并無區(qū)別（除了中斷器本身會引起一定的時間延遲外 ） 。2、集線器在OSI的7層模型中處于物理層，其實(shí)質(zhì)是一個中繼器。主要功 能是對接收到的信號進(jìn)行再生放大， 以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距

8、離。 正因?yàn)榧€器只是 一個信號放大和中轉(zhuǎn)的設(shè)備， 所以它不具備交換功能， 但是由于集線器價格便宜、 組網(wǎng)靈活， 所以經(jīng)常使用它。 集線器使用于星型網(wǎng)絡(luò)布線， 如果一個工作站出現(xiàn) 問題，不會影響整個網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。3、網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，將兩個LAN連起來，根據(jù)MAC地址來轉(zhuǎn)發(fā)幀， 可以看作一個“低層的路由器”（路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址如 IP 地 址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)）。4、數(shù)據(jù)交換機(jī) （Switch） 也叫交換式集線器，是一種工作在 OSI 第二層 （數(shù) 據(jù)鏈路層，參見“廣域網(wǎng)”定義 ）上的、基于 MAC（ 網(wǎng)卡的介質(zhì)訪問控制地址 ）識 別、能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 它通過對信

9、息進(jìn)行重新生成， 并經(jīng) 過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用。交換機(jī)不懂得IP地址，但它可以“學(xué)習(xí)” MAG地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，通過在數(shù)據(jù) 幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時的交換路徑， 使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá) 目的地址。5、是什么把網(wǎng)絡(luò)相互連接起來？是 路由器 。路由器是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的樞紐、 交通警察 。目前路由器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，各種不同檔次的產(chǎn)品已經(jīng)成 為實(shí)現(xiàn)各種骨干網(wǎng)內(nèi)部連接、 骨干網(wǎng)間互聯(lián)和骨干網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通業(yè)務(wù)的主 力軍。所謂路由就是指通過相互連接的網(wǎng)絡(luò)把信息從源地點(diǎn)移動到目標(biāo)地點(diǎn)的活動。一般來說，在路由過程中，信息至少會經(jīng)過一個或多個中間節(jié)點(diǎn)

10、。通常，人們會把路由和交換進(jìn)行對比， 這主要是因?yàn)樵谄胀ㄓ脩艨磥韮烧咚鶎?shí)現(xiàn)的功能是 完全一樣的。其實(shí)，路由和交換之間的主要區(qū)別就是交換發(fā)生在 OSI參考模型的 第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），而路由發(fā)生在第三層，即網(wǎng)絡(luò)層。這一區(qū)別決定了路由 和交換在移動信息的過程中需要使用不同的控制信息， 所以兩者實(shí)現(xiàn)各自功能的 方式是不同的。中繼器：只包含有一個輸入端口和一個輸出端口，所以它就只能接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流。 hub ：集線器只是一個多端口的中繼器。 它有一個端口與主干網(wǎng)相連， 并有多個端口連 接一組工作站。 簡單地將數(shù)據(jù)幀發(fā)往所有端口。 在通信量大的情況下容易引起 “廣播風(fēng)暴” 工作在物理層，不具備任何智能功

11、能，只做簡單的 Flood 轉(zhuǎn)發(fā)，使用 CSMA/CD 機(jī)制防止沖 突網(wǎng)橋：網(wǎng)橋這種設(shè)備看上去有點(diǎn)像中繼器。它具有單個的輸入端口和輸出端口.它與中繼器的不同之處就在于它能夠解析它收發(fā)的數(shù)據(jù)。 檢查幀中的 MAC 地址，用來判斷該發(fā) 網(wǎng)哪個網(wǎng)段。交換機(jī)：就是一個多口的網(wǎng)橋，或者說網(wǎng)橋是一個只有兩口的交換機(jī)路由器： 是一種多端口設(shè)備， 它可以連接不同傳輸速率并運(yùn)行于各種環(huán)境的局域網(wǎng)和廣 域網(wǎng)，也可以采用不同的協(xié)議。 Router 的每一個端口都有唯一的物理地址和邏輯地址。 Bridge 和 Switch 的端口具有物理地址，但沒有邏輯地址。1 網(wǎng)卡網(wǎng)卡工作在數(shù)據(jù)鏈路層，任何物理網(wǎng)絡(luò)中的任意一臺設(shè)備

12、，包括網(wǎng)卡、網(wǎng)橋、 路由器、交換機(jī)、 hub 都有一個全球唯一的 MAC 地址。 MAC 地址的長度為 48 位，用 12 個 16 進(jìn)制數(shù)表示， MAC 地址由兩部分構(gòu)成，前 24 位為 iEEE 統(tǒng)一分配的廠家編號，后 24 位為廠家分配的設(shè)備號。2 集線器（ HUB ） hub 工作在物理層， hub 的作用是接收信號、放大再生信號、并廣播信號3 以太網(wǎng)交換機(jī)以太網(wǎng)交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層 ，系統(tǒng)的總帶寬是各個交換機(jī)端口 的帶寬之和4 中繼器中繼器工作在物理層5 網(wǎng)橋網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層 ，網(wǎng)橋互聯(lián)兩個獨(dú)立的局域網(wǎng)，在局域網(wǎng)之間存儲 轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀6 路由器路由器工作在第三層7 網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)工作在

13、應(yīng)用層1、HUB 是大家常說的集線器，它應(yīng)用于使用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，連接多個計(jì)算機(jī)或 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。集線器又分成： 1.能動式 2.被動式 3.混合式。（ 1）動能式：對所連接的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)上的信號有再生和放大的作用，可使所連接的介質(zhì)長 度達(dá)到最大有效長度，需要有電源才能工作，目前多數(shù)HUE為此類型。（ 2）被動式只充當(dāng)連接器，其不需要電源就可以工作，市場上已經(jīng)不多見。（ 3）混合式：可以連接多種類型線纜，如同軸和雙絞線。2、網(wǎng)橋這種設(shè)備看上去有點(diǎn)像中繼器。它具有單個的輸入端口和輸出端口。它與中繼器 的不同之處就在于它能夠解析它收發(fā)的數(shù)據(jù)。網(wǎng)橋?qū)儆?O S I 模型的數(shù)據(jù)鏈路層； 數(shù)據(jù)鏈路層能夠進(jìn)

14、行流控制、 糾錯處理以及地址分配。網(wǎng)橋能夠解析它所接受的幀， 并能指導(dǎo)如何把數(shù)據(jù)傳送到目的地。特別是它能夠讀取目標(biāo)地址信息（ M A C ），并決定是否向網(wǎng)絡(luò)的其他 段轉(zhuǎn)發(fā)（重發(fā)）數(shù)據(jù)包，而且，如果數(shù)據(jù)包的目標(biāo)地址與源地址位于同一段，就可以把它過 濾掉。當(dāng)節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)橋傳輸數(shù)據(jù)時，網(wǎng)橋就會根據(jù)已知的M A C 地址和它們在網(wǎng)絡(luò)中的位置建立過濾數(shù)據(jù)庫（也就是人們熟知的轉(zhuǎn)發(fā)表） 。網(wǎng)橋利用過濾數(shù)據(jù)庫來決定是轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包 還是把它過濾掉 .3、路由器是一種多端口設(shè)備，它可以連接不同傳輸速率并運(yùn)行于各種環(huán)境的局域網(wǎng)和廣 域網(wǎng)，也可以采用不同的協(xié)議。路由器屬于 O S I 模型的第三層。第 2 章曾經(jīng)講過，

15、網(wǎng)絡(luò) 層指導(dǎo)從一個網(wǎng)段到另一個網(wǎng)段的數(shù)據(jù)傳輸，也能指導(dǎo)從一種網(wǎng)絡(luò)向另一種網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳 輸。過去， 由于過多的注意第三層或更高層的數(shù)據(jù)，如協(xié)議或邏輯地址，路由器曾經(jīng)比交換 機(jī)和網(wǎng)橋的速度慢。 因此，不像網(wǎng)橋和第二層交換機(jī)，路由器是依賴于協(xié)議的。在它們使用 某種協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)前，它們必須要被設(shè)計(jì)或配置成能識別該協(xié)議。傳統(tǒng)的獨(dú)立式局域網(wǎng)路由器正慢慢地被支持路由功能的第三層交換機(jī)所替代。但路由器這個概念還是非常重要的。 本節(jié)的剩余部分講述的都是關(guān)于第三層交換機(jī)的應(yīng)用。獨(dú)立式路由器仍然是使用廣域網(wǎng)技術(shù)連接遠(yuǎn)程用戶的一種選擇。4、交換機(jī)是一種基于 MAC （網(wǎng)卡的硬件地址）識別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)

16、 絡(luò)設(shè)備。交換機(jī)可以“學(xué)習(xí)” MAC 地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，通過在數(shù)據(jù)幀的始 發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。 SWITCH 是交換機(jī)， 它的前身是網(wǎng)橋。 交換機(jī)是使用硬件來完成以往網(wǎng)橋使用軟 件來完成過濾、學(xué)習(xí)和轉(zhuǎn)發(fā)過程的任務(wù)。 SWITCH 速度比 HUB 快，這是由于 HUB 不知道 目標(biāo)地址在何處，發(fā)送數(shù)據(jù)到所有的端口。而 SWITCH 中有一張路由表，如果知道目標(biāo)地 址在何處， 就把數(shù)據(jù)發(fā)送到指定地點(diǎn)， 如果它不知道就發(fā)送到所有的端口。 這樣過濾可以幫 助降低整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸量， 提高效率。 但然交換機(jī)的功能還不止如此， 它可以把

17、網(wǎng)絡(luò)拆 解成網(wǎng)絡(luò)分支、 分割網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流， 隔離分支中發(fā)生的故障， 這樣就可以減少每個網(wǎng)絡(luò)分支的 數(shù)據(jù)信息流量而使每個網(wǎng)絡(luò)更有效， 提高整個網(wǎng)絡(luò)效率。 目前有使用 SWITCH 代替 HUB 的 趨勢。5、簡單地說，三層交換技術(shù)就是：二層交換技術(shù)三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。它解決了局域網(wǎng)中網(wǎng) 段劃分之后， 網(wǎng)段中子網(wǎng)必須依賴路由器進(jìn)行管理的局面， 解決了傳統(tǒng)路由器低速、 復(fù)雜所 造成的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題。什么是三層交換三層交換（也稱多層交換技術(shù)，或 IP 交換技術(shù)）是相對于傳統(tǒng)交換概念而提出的。眾所 周知，傳統(tǒng)的交換技術(shù)是在 OSI 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)模型中的第二層數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行操作的，而 三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層

18、實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)。 簡單地說， 三層交換技術(shù) 就是：二層交換技術(shù)三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。 三層交換技術(shù)的出現(xiàn)，解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分之 后，網(wǎng)段中子網(wǎng)必須依賴路由器進(jìn)行管理的局面， 解決了傳統(tǒng)路由器低速、 復(fù)雜所造成的網(wǎng) 絡(luò)瓶頸問題。三層交換原理一個具有三層交換功能的設(shè)備，是一個帶有第三層路由功能的第二層交換機(jī)，但它是二 者的有機(jī)結(jié)合，并不是簡單地把路由器設(shè)備的硬件及軟件疊加在局域網(wǎng)交換機(jī)上。其原理是：假設(shè)兩個使用 IP 協(xié)議的站點(diǎn) A、B 通過第三層交換機(jī)進(jìn)行通信，發(fā)送站點(diǎn)A在開始發(fā)送時，把自己的 IP 地址與 B 站的 IP 地址比較，判斷 B 站是否與自己在同一子網(wǎng) 內(nèi)。若目的站 B 與發(fā)送

19、站 A 在同一子網(wǎng)內(nèi)，則進(jìn)行二層的轉(zhuǎn)發(fā)。若兩個站點(diǎn)不在同一子網(wǎng) 內(nèi)，如發(fā)送站 A 要與目的站 B 通信，發(fā)送站 A 要向“缺省網(wǎng)關(guān)”發(fā)出 ARP（ 地址解析 ）封包， 而“缺省網(wǎng)關(guān)”的IP地址其實(shí)是三層交換機(jī)的三層交換模塊。當(dāng)發(fā)送站A對“缺省網(wǎng)關(guān)”的 IP 地址廣播出一個 ARP 請求時，如果三層交換模塊在以前的通信過程中已經(jīng)知道 B 站的 MAC 地址，則向發(fā)送站 A 回復(fù) B 的 MAC 地址。 否則三層交換模塊根據(jù)路由信息向 B 站廣 播一個 ARP 請求， B 站得到此 ARP 請求后向三層交換模塊回復(fù)其 MAC 地址，三層交換模 塊保存此地址并回復(fù)給發(fā)送站 A,同時將B站的MAC地址發(fā)送到二層交換引擎的 MAC地址 表中。從這以后，當(dāng) A 向 B 發(fā)送的數(shù)據(jù)包便全部