中繼器、集線器、網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器

1、中繼器、集線器、網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系中,有幾樣通信設(shè)備或者說(shuō)網(wǎng)絡(luò)名詞出現(xiàn)的頻率相當(dāng)?shù)母?它們是:中繼器、集線器、網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器和網(wǎng)關(guān).I其實(shí),弄清楚這幾個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的名詞并不困難,如果能以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次的概念 給它們劃清界限的話,那就很容易把它們區(qū)分出來(lái).那我現(xiàn)在就有條理地梳理一下它們各自 的含義和作用,以及它們之間的聯(lián)系.那我們首先看一下這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分別處于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的哪些層次:、中繼器中繼器Repeater是連接網(wǎng)絡(luò)線路的一種裝置 ,常用于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間物理信號(hào) 的雙向轉(zhuǎn)發(fā)工作.中繼器是最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備,主要完成物理層的功能,負(fù)責(zé)在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理層上按位傳遞信息,

2、完成信號(hào)的復(fù)制、調(diào)整和放大功能,以此來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度.它在OSI參考模型中的位置物理層.由于存在損耗,在線路上傳輸?shù)男盘?hào)功率會(huì)逐漸衰減,衰減到一定程度時(shí)將造成信號(hào)失真,因此會(huì)導(dǎo)致接收錯(cuò)誤.中繼器就是為解決這一問(wèn)題而設(shè)計(jì)的.它完成物理線路的連 接,對(duì)衰減的信號(hào)進(jìn)行放大,保持與原數(shù)據(jù)相同.中繼器是模擬設(shè)備,用于連接兩根電纜段.中繼器不理解幀、分組和頭的概念,他 們只理解電壓值.一句話總結(jié)：中繼器,就是簡(jiǎn)單的信號(hào)放大器,信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中是要衰減的, 中繼器的作用就是將信號(hào)放大,使信號(hào)能傳的更遠(yuǎn).集線器Hub是中繼器的一種形式, 區(qū)別在于集線器能夠提供多端口效勞,也稱(chēng)為 多口中繼器.集線器在 OSI

3、/RM中的物理層.一句話總結(jié)：集線器,差不多就是個(gè)多端口的中繼器,把每個(gè)輸入端口的信號(hào)放大 再發(fā)到別的端口去,集線器可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的互聯(lián),由于它有很多的端口,每個(gè)口都能連計(jì)算機(jī).三、網(wǎng)橋網(wǎng)橋Bridge 是一個(gè)局域網(wǎng)與另一個(gè)局域網(wǎng)之間建立連接的橋梁.網(wǎng)橋是屬于數(shù) 據(jù)鏈路層的一種設(shè)備,它的作用是擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)和通信手段,在各種傳輸介質(zhì)中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信號(hào), 擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的距離,同時(shí)又有選擇地將現(xiàn)有地址的信號(hào)從一個(gè)傳輸介質(zhì)發(fā)送到另一個(gè)傳輸介 質(zhì),并能有效地限制兩個(gè)介質(zhì)系統(tǒng)中無(wú)關(guān)緊要的通信.一句話總結(jié)：網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層, 將兩個(gè)LAN連起來(lái),根據(jù)MACbfe址來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)幀,可以看作一個(gè)“低層的路由器.四、交

4、換機(jī)交換機(jī)Swich工作在第二層即數(shù)據(jù)鏈路層,它要比集線器智能一些,它能分 辨出幀中的源 MAC地址和目的MAC%址,因此可以在任意兩個(gè)端口間建立聯(lián)系,在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時(shí)的交換路徑,使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址.交換機(jī)通過(guò)對(duì)信息進(jìn)行重新生成,并經(jīng)過(guò)內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口,具備自動(dòng)尋 址水平和交換作用.但是交換機(jī)并不懂得IP地址,它只知道MAGfe址.交換機(jī)是使用硬件來(lái)完成以往網(wǎng)橋使用軟件來(lái)完成過(guò)濾、學(xué)習(xí)和轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程的任務(wù).交換機(jī)速度比HUB快,這是由于HU環(huán)知道目標(biāo)地址在何處, 發(fā)送數(shù)據(jù)到所有的端口. 而交 換機(jī)中有一張 MACM址表,如果知道目標(biāo)地址在何處, 就把數(shù)

5、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(guò)濾可以幫助降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸量,提升效率.但是交換機(jī)的功能還不 止如此,它可以把網(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(gè)網(wǎng)絡(luò)分支的數(shù)據(jù)信息流量而使每個(gè)網(wǎng)絡(luò)更有效,提升整個(gè)網(wǎng)絡(luò)效率.現(xiàn)代交換機(jī)是這樣處理數(shù)據(jù)幀的：一旦目標(biāo)頭域目標(biāo)地址已經(jīng)進(jìn)來(lái)了,盡管幀 的其他局部還沒(méi)有到達(dá),那么只要輸出線路可以使用,交換機(jī)就開(kāi)始轉(zhuǎn)發(fā)該幀,而不需理會(huì)幀 后面的內(nèi)容,也即是說(shuō)交換機(jī)并沒(méi)有使用“存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)發(fā)交換方式.一句話總結(jié)：交換機(jī),可以理解為高級(jí)的網(wǎng)橋,他有網(wǎng)橋的功能,但性能比網(wǎng)橋強(qiáng). 交換機(jī)和網(wǎng)橋的細(xì)微差異就在于：交

6、換機(jī)常常用來(lái)連接獨(dú)立的計(jì)算機(jī),而網(wǎng)橋連接的目標(biāo)是LAN所以交換機(jī)的端口較網(wǎng)橋多.五、路由器路由器Router工作在第三層即網(wǎng)絡(luò)層,它比交換機(jī)還要“聰明 一些,它 能理解數(shù)據(jù)中的IP地址,如果它接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包,就檢查其中的IP地址,如果目標(biāo)地址是本地網(wǎng)絡(luò)的就不理會(huì), 如果是其他網(wǎng)絡(luò)的,就將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)出本地網(wǎng)絡(luò).與工作在網(wǎng)絡(luò)物理層,從物理上劃分網(wǎng)段的交換機(jī)不同,路由器使用專(zhuān)門(mén)的軟件協(xié)議從邏輯上對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分.例如,一臺(tái)支持IP協(xié)議的路由器可以把網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)子網(wǎng)段,只有指向特殊IP地址的網(wǎng)絡(luò)流量才可以通過(guò)路由器.當(dāng) IP子網(wǎng)中的一臺(tái)主機(jī)發(fā)送 IP分組給同一 IP子網(wǎng)的 另一臺(tái)主機(jī)時(shí),它將直接

7、把 IP分組送到網(wǎng)絡(luò)上,對(duì)方就能收到.而要送給不同IP于網(wǎng)上的主機(jī)時(shí),它要選擇一個(gè)能到達(dá)目的子網(wǎng)上的路由器,把 IP分組送給該路由器,由路由器負(fù)責(zé)把IP分組送到目的地.如果沒(méi)有找到這樣的路由器,主機(jī)就把IP分組送給一個(gè)稱(chēng)為“缺省網(wǎng)關(guān)default gateway 的路由器上.對(duì)于每一個(gè) 接收到的數(shù)據(jù)包,路由器都會(huì)重新計(jì)算其校驗(yàn)值,并寫(xiě)入新的物理地址.網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備用它們的網(wǎng)絡(luò)地址TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中為IP地址互相通信.IP地址是與硬件地址無(wú)關(guān)的“邏輯地址.目前TCP/IP網(wǎng)絡(luò),全部是通過(guò)路由器互連起來(lái)的,Internet 就是成千上萬(wàn)個(gè)IP子網(wǎng)通過(guò)路由器互連起來(lái)的國(guó)際性網(wǎng)絡(luò).路由器用于連接多個(gè)邏輯

8、上分開(kāi)的網(wǎng)絡(luò),幾個(gè)使用不同協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò).路 由器利用網(wǎng)絡(luò)層定義的“邏輯上的網(wǎng)絡(luò)地址即 IP地址來(lái)區(qū)別不同的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò) 的互連和隔離,保持各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立性.當(dāng)一個(gè)子網(wǎng)傳輸?shù)搅硗庖粋€(gè)子網(wǎng)時(shí),可以用路由器完成.它具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能,過(guò)濾和分隔網(wǎng)絡(luò)信息流.一方面能夠跨越 不同的物理網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型DDN FDDI、以太網(wǎng)等等,另一方面在邏輯上將整個(gè)互連網(wǎng)絡(luò)分割 成邏輯上獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)單位,使網(wǎng)絡(luò)具有一定的邏輯結(jié)構(gòu).一句話總結(jié)：路由器的主要工作就是為經(jīng)過(guò)路由器的每個(gè)IP數(shù)據(jù)包尋找一條最正確傳輸路徑,并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點(diǎn).路由器的根本功能是,把數(shù)據(jù) IP報(bào)文傳 送到正確的網(wǎng)絡(luò).六、

9、網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)Gateway又稱(chēng)網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器.網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)層以上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連, 是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備,僅用于兩個(gè)高層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)互連.網(wǎng)關(guān)既可以用于廣域網(wǎng)互連,也可以用于局域網(wǎng)互連.網(wǎng)關(guān)是一種充當(dāng)轉(zhuǎn)換重任的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或設(shè)備.使用在不同的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式 或語(yǔ)言,甚至體系結(jié)構(gòu)完全不同的兩種系統(tǒng)之間,網(wǎng)關(guān)是一個(gè)譯器. 與網(wǎng)橋只是簡(jiǎn)單地傳達(dá)信息不同,網(wǎng)關(guān)對(duì)收到的信息要重新打包,以適應(yīng)目的系統(tǒng)的需求.一句話總結(jié)：網(wǎng)關(guān),通過(guò)字面意思解釋就是網(wǎng)絡(luò)的關(guān)口.從技術(shù)角度來(lái)解釋,就是 連接兩個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)的接口,比方局域網(wǎng)的共享上網(wǎng)效勞器就是局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的接口.最后有兩個(gè)注意問(wèn)題：1、交換機(jī)和路由器的區(qū)別從

10、應(yīng)用上說(shuō)：交換機(jī)和路由器的使用中最大的區(qū)別莫過(guò)于路由器內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)撥號(hào)上網(wǎng),然后通過(guò) 共享給多臺(tái)電腦同時(shí)上網(wǎng),而交換機(jī)內(nèi)部不具有撥號(hào)功能,但交換機(jī)的作用是將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)分流,以實(shí)現(xiàn)更多電腦連接共享上網(wǎng).大家可以這樣認(rèn)為,交換機(jī)可以將多臺(tái)電腦連接起來(lái),與交換機(jī)互連的電腦本身那么 具備了互相通信的功能,組建成了一個(gè)內(nèi)部局域網(wǎng),但需要訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)還需要有網(wǎng)絡(luò)支持, 因此交換機(jī)一端需要連接到路由器,路由器即可實(shí)現(xiàn)交換功能,還可以撥號(hào),實(shí)現(xiàn)寬帶連接,并將寬帶資源分配個(gè)交換機(jī)使用,這樣就實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)電腦共享上網(wǎng).從概念上說(shuō)：路由,是三層設(shè)備,有選擇道路的作用.比方你去羅馬,有很多路可以走,怎么走 省錢(qián)省時(shí)間,就是路

11、由要做的,解決你應(yīng)該根據(jù)那條路走的問(wèn)題.當(dāng)然還有基于三層的其他功能.交換機(jī),是二層設(shè)備.他就像你家門(mén)前的如或者你們樓道,附近的住戶都知道去幾 層幾號(hào)怎么走.舉個(gè)例子說(shuō)明路由器和交換機(jī)的配合：我要去找小明借電腦,小明說(shuō)他不在家,叫我自己去拿吧,同時(shí)還告訴我他家的地址是 XX路XX小區(qū)XX號(hào)女?比ip地址,我根據(jù)小 明告訴我的地址找到了小明的家路由器的功能,尋找路徑.我進(jìn)門(mén)發(fā)現(xiàn)他家居然有10臺(tái)電腦,哪臺(tái)是借給我的那臺(tái)呢噢,原來(lái)小明還告訴我他要借給我的電腦的編號(hào)MACte址,那樣我就可以根據(jù)編號(hào)找到相應(yīng)的電腦了.在上述的例子中,如果我沒(méi)有路由器,我就不知道怎么去小明家,更不用說(shuō)拿到電 腦；如果我沒(méi)有拿到所需的電腦編號(hào),我也拿不到電腦,由于有十臺(tái)電腦,我不能亂拿；有 個(gè)特殊情況,如果小明家只有一臺(tái)電腦呢那我就不需要編號(hào)就可以確定拿哪臺(tái)電腦,也就是不需要交換機(jī).2、為什么有時(shí)候還要在路由器的后面先接1臺(tái)交換機(jī)再接計(jì)算機(jī)路由器是可以直接接電腦等終端設(shè)備,為什么標(biāo)準(zhǔn)都是路由器接交換機(jī)然后再接電 腦