集線器,路由器,交換機

1、一、路由器（Router）:工作在OSI第三層（網(wǎng)絡(luò)層）上、肯有連接不同類型網(wǎng)絡(luò)的能力并能夠選擇數(shù)據(jù)傳送路徑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。路由器有三個特征：工作在網(wǎng)絡(luò)層上、能夠連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)、能夠選擇數(shù)據(jù)傳的路徑。1、路由器工作在第三層上，路由器是第三層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，這樣說大家可能都不理解，就先說一下集線器和交換機吧。集線器工作在第一層（即物理層），它沒有智能處理能力，對它來說，數(shù)據(jù)只是電流而已，當一個端口的電流傳到集線器中時，它只 是簡單地將電流傳送到其他端口，至于其他端口連接的計算機接收不接收這些數(shù)據(jù)，它就不管了。交換機工作在第二層（即數(shù)據(jù)鏈路層），它要比集線器智能一些，對它來說，網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)就是MAC地址

2、的集合，它能分辨出幀中的源MAC地址和目的 MAC地址，因此可以在任意兩個端口間建立聯(lián)系，但是交換機并不懂得IP地址，它只知道MAC地址。路由器工作在第三層（即網(wǎng)絡(luò)層），它比交換機還要“聰明”一些，它能理解數(shù)據(jù)中的IP地址，如果它接收到一個數(shù)據(jù)包，就檢查其中的IP地址， 如果目標地址是本地網(wǎng)絡(luò)的就不理會，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)。2、路由器能連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)我們常見的集線器和交換機一般都是用于連接以太網(wǎng)的，但是如果將兩種網(wǎng)絡(luò)類型連接起來，比如以太網(wǎng)與ATM網(wǎng)，集線器和交換機就派不上用場了。路由器能夠連接不同類型的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，如以太網(wǎng)、ATM網(wǎng)、FDDI網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等。不

3、同類型的網(wǎng)絡(luò)，其傳送的數(shù)據(jù)單元一一幀（Frame）的格式和大小是不同的，就像公路運輸是汽車為單位裝載貨物，而鐵路運 輸是以車皮為單位裝載貨物一樣，從汽車運輸改為鐵路運輸，必須把貨物從汽車上放到火車車皮上，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)也是如此， 數(shù)據(jù)從一種類型的網(wǎng)絡(luò)傳輸至另一種類型的網(wǎng)絡(luò)，必須進行幀格式轉(zhuǎn)換。路由器就有這種能力，而交換機和集線器就沒有。 實際上，我們所說的“互聯(lián)網(wǎng)”，就是由各種路由器連接起來的，因為互聯(lián)網(wǎng)上存在各種不同類型的網(wǎng)絡(luò)，集線器和交換機根 本不能勝任這個任務(wù)，所以必須由路由器來擔當這個角色。3、路由器具有路徑選擇能力在互聯(lián)網(wǎng)中，從一個節(jié)點到另一個節(jié)點，可能有許多路徑，路由器可以選擇通暢快

4、捷的近路，會大大提高通信速度，減輕網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信負荷，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)資源，這是集線器和二層交換機所根本不具備的性能。路由器的種類：1、接入路由器 接入路由器是指將局域網(wǎng)用戶接入到廣域網(wǎng)中的路由器設(shè)備，我們局域網(wǎng)用戶接觸最多的 就是接入路由器了。只要有互聯(lián)網(wǎng)的地方，就會有路由器。如果你通過局域網(wǎng)共享線路上網(wǎng)，就一定會使用路由器。 有的 讀者會心生疑問：我是通過代理服務(wù)器上網(wǎng)的，不用路由器不也能接入互聯(lián)網(wǎng)嗎？其實代理服務(wù)器也是一種路由器，一臺計算 機加上網(wǎng)卡，再加上ISDN（或Modem或ADSL），再安裝上代理服務(wù)器軟件，事實上就已經(jīng)構(gòu)成了路由器，只不過代理服務(wù)器是 用軟件實現(xiàn)路由功能，而路由器是

5、用硬件實現(xiàn)路由功能，就像VCD軟解壓軟件和VCD機的關(guān)系一樣，結(jié)構(gòu)不同，但是功能卻是 相同的。2、企業(yè)級路由器 企業(yè)級的路由器是用于連接大型企業(yè)內(nèi)成千上萬的計算機，普通的局域網(wǎng)用戶就接觸不到了。與接入路由器相比，企業(yè)級路由器支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議多、速度快，要處理各種局域網(wǎng)類型，支持多種協(xié)議，包括IP、IPX和 Vine，還要支持防火墻、包過濾以及大量的管理和安全策略以及VLAN（虛擬局域網(wǎng)）。3、骨干級路由器 只有工作在電信等少數(shù)部門的技術(shù)人員，才能接觸到骨干級路由器?；ヂ?lián)網(wǎng)目前由幾十個骨干網(wǎng)構(gòu)成，每個骨干網(wǎng)服務(wù)幾千個小網(wǎng)絡(luò)，骨 干級路由器實現(xiàn)企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。對它的要求是速度和可靠性，而價格則處于

6、次要地位。硬件可靠性可以采用電話交換網(wǎng)中 使用的技術(shù)，如熱備份、雙電源、雙數(shù)據(jù)通路等來獲得。這些技術(shù)對所有骨干路由器來說是必須的。骨干網(wǎng)上的路由器終端系統(tǒng)通常是不能直接訪問的，它們連接長距離骨干網(wǎng)上的ISP和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)?；ヂ?lián)網(wǎng)的快速發(fā)展給骨干網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)和接入網(wǎng)都 帶來了小的挑戰(zhàn)。二、集線器（Hub）:在OSE模型中屬于數(shù)據(jù)鏈路層集線器最大的特點就是采用共享型模式，就是指在有一個端口在向另一個端口發(fā)送數(shù)據(jù)時，其他端口就處于“等待”狀態(tài)。為 什么會“等待”呢？舉個例子來說，其實在單位時間內(nèi)A向B發(fā)送數(shù)據(jù)包時，A是發(fā)送給B、C、D三個端口的（該現(xiàn)象即緊接下 文介紹的IP廣播），但是只有B接收，其他的端

7、口在第一單位時間判斷不是自己需要的數(shù)據(jù)后將不會再去接收A發(fā)送來的數(shù)據(jù)。 直到A再次發(fā)送IP廣播，在A再次發(fā)送IP廣播之前的單位時間內(nèi)，C，D是閑置的，或者CD之間可以傳輸數(shù)據(jù)。如圖1，我們 可以理解為集線器內(nèi)部只有一條通道（即公共通道），然后在公共通道下方就連接著所有端口。三、交換機：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)絡(luò)設(shè)備。交換機可以“學(xué)習(xí)”MAC地址，并把 其存放在內(nèi)部地址表中，能過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接同源地址到達目的地址。 局域網(wǎng)交換機的定義：以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、FDDI和令牌環(huán)網(wǎng)常被稱為傳統(tǒng)局域網(wǎng)，它們都是共享介

8、質(zhì)、共享帶寬的共享式局 域網(wǎng)。為了提高帶寬，往往采用路由器進行網(wǎng)絡(luò)分割，將一個網(wǎng)絡(luò)分為多個網(wǎng)段，每個網(wǎng)段有不同的子網(wǎng)地址，不同的廣播域， 以減少網(wǎng)絡(luò)上的沖突，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬。微化網(wǎng)段已不能適應(yīng)局域網(wǎng)擴展和新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對高帶寬的需求，有人說“傳統(tǒng)局域 網(wǎng)已走到盡頭”近幾年突起的交換式局域網(wǎng)技術(shù)，能夠解決共享式局域網(wǎng)所帶來的網(wǎng)絡(luò)效率低、不能提供足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)不易擴展 等一系列問題。它從根本上改變了共享式局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，解決了帶寬瓶頸問題。目前已有交換以太網(wǎng)、交換令牌環(huán)、交換FDDI 和ATM等交換局域網(wǎng)，其中交換以太網(wǎng)應(yīng)用最為廣泛。交換局域網(wǎng)已成為當今局域網(wǎng)技術(shù)的主流。交換機提供了橋接能力以及在

9、現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)上增加帶寬的功能。用于L A N上的交換機與網(wǎng)橋相似，因為它們都運作在數(shù)據(jù)鏈路層（第2層）的M A C子層上，都檢驗著所有進入的網(wǎng)絡(luò)流 量的設(shè)備地址。與網(wǎng)橋還有一點相似，交換機保持一張有關(guān)地址的信息表，并用該信息來決定如何過濾并轉(zhuǎn)發(fā)LA N流量與網(wǎng)橋不同，交換機采用交換技術(shù)來增加數(shù)據(jù)的輸入輸出總和和安裝介質(zhì)的帶寬。一般交換機轉(zhuǎn)發(fā)延遲很小，能經(jīng)濟地將 網(wǎng)絡(luò)分成小的沖突網(wǎng)域，為每個工作站提供更高的帶寬。交換機和路由器之間有什么區(qū)別？（1）工作層次不同最初的交換機是工作在OSI/RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層（第二層），而路由器一開始設(shè)計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。由于交 換機工作在OSI的第二

10、層（數(shù)據(jù)鏈路層），所以它的工作原理比較簡單，而路由器工作在OSI的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），可以得到 更多的協(xié)議信息，路由器可以做出更加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決策。（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對象不同交換機是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡(luò)的ID號（即IP地址）來確定 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址。IP地址是在軟件中實現(xiàn)的，描述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)，有時這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò)地址。 MAC地址通常是硬件自帶的，由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來分配的，而且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去，一般來說是不可更改的。而IP地址則通常 由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自動分配。（3）傳統(tǒng)的交換機只能分割沖突域，不能分割廣播域；

11、而路由器可以分割廣播域。由交換機連接的網(wǎng)段仍屬于同一個廣播域， 廣播數(shù)據(jù)包會在交換機連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況會導(dǎo)致通信擁護和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會被分配成不 同的廣播域，廣播數(shù)據(jù)不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機具有VLAN功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通信交流的，它們之間的交流仍然需要 路由器。（4）路由器提供了防火墻的服務(wù)，它僅僅轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包，不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和求知目標網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包 的傳送，從而可以防止廣播風(fēng)暴。/*IP廣播（群發(fā)）：指集線器在發(fā)送數(shù)據(jù)給下層設(shè)備時，不分原數(shù)據(jù)來自何處，將所得數(shù)據(jù)發(fā)給每一個端口，如果其中有端口需 要

12、來源的數(shù)據(jù)，就會處于接收狀態(tài)，而不需要的端口就處于拒絕狀態(tài)。舉個例子來說：在網(wǎng)內(nèi)時，當客戶端A發(fā)送數(shù)據(jù)包給客戶端B時，集線器便將來自A的數(shù)據(jù)包群發(fā)給每一個端口，此時B就處 于接收狀態(tài)，其它端口則處于拒絕狀態(tài)；在網(wǎng)外也如此，當客戶端A發(fā)送域名“”時，通過集線器，然后經(jīng)過DNS 域名解析把IP地址(72)發(fā)回給集線器。此時，集線器便群發(fā)給所有接入的端口，需要此地址的機器便處于接收 狀態(tài)(客戶端A處于接收狀態(tài))，不需要則處于拒絕狀態(tài)。這應(yīng)該是最簡單的一個名詞了，也可以理解為Hub的工作頻率，比如工作頻率為33MHz的Hub，那么在單位時間內(nèi)Hub能做什么 事呢？上面在解釋共享型的時候已經(jīng)舉了個例子，但是有一點在這需要解釋的是，比如我們有的時候會看到A在向B發(fā)送數(shù)據(jù) 的“同時”，C也在向D傳送數(shù)據(jù)，這看起來似乎有點矛盾，也確實是這樣，那為什么會看起來者同時在進行呢？因