集線器路由器交換機之間的區(qū)別

集線器，路由器，交換機之間的區(qū)別2008-03-0615:07一、路由器（Router）:工作在OSI第三層（網(wǎng)絡層）上、肯有連接不同類型網(wǎng)絡的能力并能夠選擇數(shù)據(jù)傳送路徑的網(wǎng)絡設(shè)備。路由器有三個特征：工作在網(wǎng)絡層上、能夠連接不同類型的網(wǎng)絡、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)絡上的數(shù)據(jù)就是MAC地址的集合，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)絡的就不理會，如果是其他網(wǎng)絡的，就將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)出本地網(wǎng)絡。2、 路由器能連接不同類型的網(wǎng)絡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。不同類型的網(wǎng)絡，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)絡中的數(shù)據(jù)也是如此，數(shù)據(jù)從一種類型的網(wǎng)絡傳輸至另一種類型的網(wǎng)絡，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，集線器和交換機根本不能勝任這個任務，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捷的近路，會大大提高通信速度，減輕網(wǎng)絡系統(tǒng)通信負荷，節(jié)約網(wǎng)絡系統(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），再安裝上代理服務器軟件，事實上就已經(jīng)構(gòu)成了路由器，只不過代理服務器是用軟件實現(xiàn)路由功能，而路由器是用硬件實現(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)服務幾千個小網(wǎng)絡，骨干級路由器實現(xiàn)企業(yè)級網(wǎng)絡的互聯(lián)。對它的要求是速度和可靠性，而價格則處于次要地位。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?；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）: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)絡設(shè)備。交換機可以“學習”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)絡分割，將一個網(wǎng)絡分為多個網(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)絡上的沖突，提高網(wǎng)絡帶寬。微化網(wǎng)段已不能適應局域網(wǎng)擴展和新的網(wǎng)絡應用對高帶寬的需求，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)絡效率低、不能提供足夠的網(wǎng)絡帶寬和網(wǎng)絡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現(xiàn)存網(wǎng)絡上增加帶寬的功能。用于LAN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MAC子層上，都檢驗著所有進入的網(wǎng)絡流量的設(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)LAN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)絡層。由于交換機工作在OSI的第二層（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，有時這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡地址°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；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，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)絡數(shù)據(jù)包的傳送，從而可以防止廣播風暴。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2者同時在進行呢？因為A在第一個單位時間內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)給B的時候，由于廣播的原因，B、C、D在第一個單位時間內(nèi)會同時接受廣播，但是C，D會從第2個單位時間開始拒絕接收A發(fā)來的數(shù)據(jù)，因為C和D已經(jīng)判斷出這些數(shù)據(jù)不是他們需要的數(shù)據(jù)。而且在第2個單位時間的時候C也發(fā)送一個數(shù)據(jù)廣播，A，B，D都接受，但是只有D會接收這些數(shù)據(jù)。這些操作只用2到3個單位時間，但是我們卻很難察覺到，感覺上就是在同時“進行”一樣。大家都知道在現(xiàn)實的生活中，我們每個人都有屬于自己的一個ID號--身份證號碼，你可以去派出所把你的姓名改了，但是你的身份證號卻不能隨著你自己的姓名更改而更改。在網(wǎng)絡世界中，我們常?？梢月牭絀P地址的概念，不過MAC地址這個專業(yè)術(shù)語卻很少被人提起，我們往往只知道IP地址，而MAC地址則是幕后英雄。正如我們在日常交流的時候，常常叫別人的姓名而不會去稱呼別人的身份證號道理是一樣的。IP地址與MAC地址在日常的計算機使用過程中，大家都知道IP地址只要規(guī)劃合理，你可以任意更改IP地址。修改的方法也是比較簡單的，只要在對應網(wǎng)卡的TCP/IP協(xié)議上雙擊一下然后修改參數(shù)就行了。那么MAC地址與IP地址同為地址，它們之間有什么地方相似又有什么地方不同呢？下面就讓我們一起來看看吧，了解它們的差異與類似之處便于我們更好的掌握。在OSI（OpenSystemInterconnection，開放系統(tǒng)互連）7層網(wǎng)絡協(xié)議參考模型中（如圖1），第二層為數(shù)據(jù)鏈路層（DataLink）。MAC地址也叫物理地址、硬件地址或鏈路地址，由網(wǎng)絡設(shè)備制造商生產(chǎn)時寫在硬件內(nèi)部。IP地址與MAC地址在計算機里都是以二進制表示的，IP地址是32位的，而MAC地址則是48位的。MAC地址的長度為48位（6個字節(jié)），通常表示為12個16進制數(shù)，每2個16進制數(shù)之間用冒號隔開，如：08:00:20:0A:8C:6D就是一個MAC地址，其中前6位16進制數(shù)08:00:20代表網(wǎng)絡硬件制造商的編號，它由IEEE（電氣與電子工程師協(xié)會）分配，而后3位16進制數(shù)0A:8C:6D代表該制造商所制造的某個網(wǎng)絡產(chǎn)品（如網(wǎng)卡）的系列號。只要你不去更改自己的MAC地址，那么你的MAC地址在世界是惟一的。MAC地址的作用IP地址就如同一個職位，而MAC地址則好像是去應聘這個職位的人才，職位可以既可以讓甲坐，也可以讓乙坐，同樣的道理一個節(jié)點的IP地址對于網(wǎng)卡是不做要求，基本上什么樣的廠家都可以用，也就是說IP地址與MAC地址并不存在著綁定關(guān)系。本身有的計算機流動性就比較強，正如同人才可以給不同的單位干活的道理一樣的，人才的流動性是比較強的。職位和人才的對應關(guān)系就有點像是IP地址與MAC地址的對應關(guān)系。比如，如果一個網(wǎng)卡壞了，可以被更換，而無須取得一個新的IP地址。如果一個IP主機從一個網(wǎng)絡移到另一個網(wǎng)絡，可以給它一個新的IP地址，而無須換一個新的網(wǎng)卡。當然MAC地址除了僅僅只有這個功能還是不夠的，就拿人類社會與網(wǎng)絡進行類比，通過類比，我們就可以發(fā)現(xiàn)其中的類似之處，更好地理解MAC地址的作用。無論是局域網(wǎng)，還是廣域網(wǎng)中的計算機之間的通信，最終都表現(xiàn)為將數(shù)據(jù)包從某種形式的鏈路上的初始節(jié)點出發(fā)，從一個節(jié)點傳遞到另一個節(jié)點，最終傳送到目的節(jié)點。數(shù)據(jù)包在這些節(jié)點之間的移動都是由 ARP（AddressResolutionProtocol：地址解析協(xié)議）負責將IP地址映射到MAC地址上來完成的。其實人類社會和網(wǎng)絡也是類似的，試想在人際關(guān)系網(wǎng)絡中，甲要捎個口信給丁，就會通過乙和丙中轉(zhuǎn)一下，最后由丙轉(zhuǎn)告給丁。在網(wǎng)絡中，這個口信就好比是一個網(wǎng)絡中的一個數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包在傳送過程中會不斷詢問相鄰節(jié)點的MAC地址，這個過程就好比是人類社會的口信傳送過程。相信通過這兩個例子，我們就可以進一步理解MAC地址的作用。與MAC地址相關(guān)的命令與軟件在人類社會社交中，我們認識一個人往往只會知道他的姓名，而身份證號碼在一般的人

際交往中會被忽略。同樣在網(wǎng)絡中，我們往往只會知道同事或者網(wǎng)友的IP地址，并不會去過多地關(guān)心對方的MAC地址。要成長為網(wǎng)絡高手，我們可以使用一些方法去了解對方的MAC地址。在這里介紹兩種常用的方法，在Windows9x中可用WinIPcfg獲得，在Windows2000/XP中可用IPconfig-all獲得（如圖2）。使用命令只能單條獲得MAC地址，而且使用起來也是很麻煩的。對于網(wǎng)管人員，更希望有一款簡單化操作的軟件，我們可以利用“MAC掃描器”遠程批量獲取MAC地址。它是用于批量獲取遠程計算機網(wǎng)卡物理地址的一款網(wǎng)絡管理軟件。該軟件運行于網(wǎng)絡（局域網(wǎng)、Internet都可以）內(nèi)的一臺機器上，即可監(jiān)控整個網(wǎng)絡的連接情況，實時檢測各用戶的IP、MAC、主機名、用戶名等并記錄以供查詢（如圖3），可以由用戶自己加以備注；能進行跨網(wǎng)段掃描，能和數(shù)據(jù)庫中得IP和MAC地址進行比較，有修改IP的或使用虛假MAC地址的，都能報警。在模型中不存在在模型中不存在網(wǎng)新空氣www.xkq-com圖1OSI網(wǎng)絡協(xié)議參考模型

圖2在Windows2000/XP系統(tǒng)下查看本機網(wǎng)卡物理地址圖3MAC掃描器可批量獲取計算機網(wǎng)卡物理地址更改MAC地址一般MAC地址在網(wǎng)卡中是固定的，當然也有網(wǎng)絡高手會想辦法去修改自己的MAC地址。修改自己的MAC地址有兩種方法，一種是硬件修改，另外一種是軟件修改。硬件的方法就是直接對網(wǎng)卡進行操作，修改保存在網(wǎng)卡的EPROM里面的MAC地址，通過網(wǎng)卡生產(chǎn)廠家提供的修改程序可以更改存儲器里的地址。那么什么叫做EPROM呢？EPROM是電子學中一種存儲器的專業(yè)術(shù)語，它是可擦寫的，也就是說一張白紙你用鋼筆寫了一遍以后就不能再用橡皮擦去了，而EPROM這張白紙用鉛筆寫后可以再擦去，可以反復改變其中數(shù)據(jù)的存儲器。當然軟件修改的方法就相對來說要簡單得多了，在Windows中，網(wǎng)卡的MAC保存在注冊表中，實際使用也是從注冊表中提取的，所以只要修改注冊表就可以改變MAC。Windows9x中修改：打開注冊表編輯器，在HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServiceClassNet下的0000，0001，0002。Windows2000/XP中的修改：同樣打開注冊表編輯器，HKEY_LOCA