?? 交換機、集線器、路由器.txt
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最近看到很多人在詢問交換機、集線器、路由器是什么,功能如何,有何區別,筆者就這些問題簡單的做些解答。
首先說HUB,也就是集線器。它的作用可以簡單的理解為將一些機器連接起來組成一個局域網。而交換機(又名交換式集線器)作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區別:集線器采用的式共享帶寬的工作方式,而交換機是獨享帶寬。這樣在機器很多或數據量很大時,兩者將會有比較明顯的。而路由器與以上兩者有明顯區別,它的作用在于連接不同的網段并且找到網絡中數據傳輸最合適的路徑 ,可以說一般情況下個人用戶需求不大。路由器是產生于交換機之后,就像交換機產生于集線器之后,所以路由器與交換機也有一定聯系,并不是完全獨立的兩種設備。路由器主要克服了交換機不能路由轉發數據包的不足。
總的來說,路由器與交換機的主要區別體現在以下幾個方面:
(1)工作層次不同
最初的的交換機是工作在OSI/RM開放體系結構的數據鏈路層,也就是第二層,而路由器一開始就設計工作在OSI模型的網絡層。由于交換機工作在OSI的第二層(數據鏈路層),所以它的工作原理比較簡單,而路由器工作在OSI的第三層(網絡層),可以得到更多的協議信息,路由器可以做出更加智能的轉發決策。
(2)數據轉發所依據的對象不同
交換機是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉發數據的目的地址。而路由器則是利用不同網絡的ID號(即IP地址)來確定數據轉發的地址。IP地址是在軟件中實現的,描述的是設備所在的網絡,有時這些第三層的地址也稱為協議地址或者網絡地址。MAC地址通常是硬件自帶的,由網卡生產商來分配的,而且已經固化到了網卡中去,一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網絡管理員或系統自動分配。
(3)傳統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
由交換機連接的網段仍屬于同一個廣播域,廣播數據包會在交換機連接的所有網段上傳播,在某些情況下會導致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網段會被分配成不同的廣播域,廣播數據不會穿過路由器。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
路由器僅僅轉發特定地址的數據包,不傳送不支持路由協議的數據包傳送和未知目標網絡數據包的傳送,從而可以防止廣播風暴。
交換機一般用于LAN-WAN的連接,交換機歸于網橋,是數據鏈路層的設備,有些交換機也可實現第三層的交換。 路由器用于WAN-WAN之間的連接,可以解決異性網絡之間轉發分組,作用于網絡層。他們只是從一條線路上接受輸入分組,然后向另一條線路轉發。這兩條線路可能分屬于不同的網絡,并采用不同協議。相比較而言,路由器的功能較交換機要強大,但速度相對也慢,價格昂貴,第三層交換機既有交換機線速轉發報文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以廣泛應用。
目前個人比較多寬帶接入方式就是ADSL,因此筆者就ADSL的接入來簡單的說明一下?,F在購買的ADSL貓大多具有路由功能(很多的時候廠家在出廠時將路由功能屏蔽了,因為電信安裝時大多是不啟用路由功能的,啟用DHCP。打開ADSL的路由功能),如果個人上網或少數幾臺通過ADSL本身就可以了,如果電腦比較多你只需要再購買一個或多個集線器或者交換機??紤]到如今集線器與交換機的 價格相差十分小,不是特殊的原因,請購買一個交換機。不必去追求高價,因為如今產品同質化十分嚴重,我最便宜的交換機現在沒有任 何問題。給你一個參考報價,建議你購買一個8口的,以滿足擴充需求,一般的價格100元左右。接上交換機,所有電腦再接到交換機上就行了。余下所要做的事情就只有把各個機器的網線插入交換機的接口,將貓的網線插入uplink接口。然后設置路由功能,DHCP等, 就可以共享上網了。
看完以上的解說讀者應該對交換機、集線器、路由器有了一些了解,目前的使用主要還是以交換機、路由器的組合使用為主,具體的組合方式可根據具體的網絡情況和需求來確定。
交換機與路由器的區別
計算機網絡往往由許多種不同類型的網絡互連連接而成。如果幾個計算機網絡只是在物理上連接在一起,它們之間并不能進行通信,那么這種“互連”并沒有什么實際意義。因此通常在談到“互連”時,就已經暗示這些相互連接的計算機是可以進行通信的,也就是說,從功能上和邏輯上看,這些計算機網絡已經組成了一個大型的計算機網絡,或稱為互聯網絡,也可簡稱為互聯網、互連網。
將網絡互相連接起來要使用一些中間設備(或中間系統),ISO的術語稱之為中繼(relay)系統。根據中繼系統所在的層次,可以有以下五種中繼系統:
1.物理層(即常說的第一層、層L1)中繼系統,即轉發器(repeater)。
2.數據鏈路層(即第二層,層L2),即網橋或橋接器(bridge)。
3.網絡層(第三層,層L3)中繼系統,即路由器(router)。
4.網橋和路由器的混合物橋路器(brouter)兼有網橋和路由器的功能。
5.在網絡層以上的中繼系統,即網關(gateway).
當中繼系統是轉發器時,一般不稱之為網絡互聯,因為這僅僅是把一個網絡擴大了,而這仍然是一個網絡。高層網關由于比較復雜,目前使用得較少。因此一般討論網絡互連時都是指用交換機和路由器進行互聯的網絡。本文主要闡述交換機和路由器及其區別。
2 交換機和路由器
“交換”是今天網絡里出現頻率最高的一個詞,從橋接到路由到ATM直至電話系統,無論何種場合都可將其套用,搞不清到底什么才是真正的交換。其實交換一詞最早出現于電話系統,特指實現兩個不同電話機之間話音信號的交換,完成該工作的設備就是電話交換機。所以從本意上來講,交換只是一種技術概念,即完成信號由設備入口到出口的轉發。因此,只要是和符合該定義的所有設備都可被稱為交換設備。由此可見,“交換”是一個涵義廣泛的詞語,當它被用來描述數據網絡第二層的設備時,實際指的是一個橋接設備;而當它被用來描述數據網絡第三層的設備時,又指的是一個路由設備。
我們經常說到的以太網交換機實際是一個基于網橋技術的多端口第二層網絡設備,它為數據幀從一個端口到另一個任意端口的轉發提供了低時延、低開銷的通路。
由此可見,交換機內部核心處應該有一個交換矩陣,為任意兩端口間的通信提供通路,或是一個快速交換總線,以使由任意端口接收的數據幀從其他端口送出。在實際設備中,交換矩陣的功能往往由專門的芯片(ASIC)完成。另外,以太網交換機在設計思想上有一個重要的假設,即交換核心的速度非常之快,以致通常的大流量數據不會使其產生擁塞,換句話說,交換的能力相對于所傳信息量而無窮大(與此相反,ATM交換機在設計上的思路是,認為交換的能力相對所傳信息量而言有限)。
雖然以太網第二層交換機是基于多端口網橋發展而來,但畢竟交換有其更豐富的特性,使之不但是獲得更多帶寬的最好途徑,而且還使網絡更易管理。
而路由器是OSI協議模型的網絡層中的分組交換設備(或網絡層中繼設備),路由器的基本功能是把數據(IP報文)傳送到正確的網絡,包括:
1.IP數據報的轉發,包括數據報的尋徑和傳送;
2.子網隔離,抑制廣播風暴;
3.維護路由表,并與其他路由器交換路由信息,這是IP報文轉發的基礎。
4.IP數據報的差錯處理及簡單的擁塞控制;
5.實現對IP數據報的過濾和記帳。
對于不同地規模的網絡,路由器的作用的側重點有所不同。
在主干網上,路由器的主要作用是路由選擇。主干網上的路由器,必須知道到達所有下層網絡的路徑。這需要維護龐大的路由表,并對連接狀態的變化作出盡可能迅速的反應。路由器的故障將會導致嚴重的信息傳輸問題。
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