從外觀(guān)區分交換機和路由器
1.路由器上有一個(gè)WAN口，交換機上僅僅有LAN口
2.從型號上來(lái)看，路由器的型號里邊有R（router路由器的英文）字母，交換機有S（交換機switcher）字母
3.從機器上的標簽來(lái)看。路由器的標簽上有標示IP地址和賬戶(hù)password，而交換機沒(méi)有
4.從機器的電源適配器來(lái)看。通常交換機的電壓是12V,而路由器是9V
號稱(chēng)網(wǎng)絡(luò )硬件三劍客的集線(xiàn)器（Hub）、交換機（Switch）與路由器（Router）一直都是網(wǎng)絡(luò )界的活躍分子，但讓非常多初入網(wǎng)絡(luò )之門(mén)的菜鳥(niǎo)惱火的是，它們三者不僅外觀(guān)相似，并且常常呆在一起，要想分清誰(shuí)是誰(shuí)。感覺(jué)有點(diǎn)難!就讓我們一起來(lái)看看它們之間有什么差別和聯(lián)系吧!
三劍客的工作原理
一、集線(xiàn)器
1.什么是集線(xiàn)器
在認識集線(xiàn)器之前，必須先了解一下中繼器。在我們接觸到的網(wǎng)絡(luò )中。最簡(jiǎn)單的就是兩臺電腦通過(guò)兩塊網(wǎng)卡構成“雙機互連”，兩塊網(wǎng)卡之間通常是由非屏蔽雙絞線(xiàn)來(lái)充當信號線(xiàn)的。
因為雙絞線(xiàn)在傳輸信號時(shí)信號功率會(huì )逐漸衰減，當信號衰減到一定程度時(shí)將造成信號失真，因此在保證信號質(zhì)量的前提下，雙絞線(xiàn)的最大傳輸距離為100米。
當兩臺電腦之間的距離超過(guò)100米時(shí)，為了實(shí)現雙機互連。人們便在這兩臺電腦之間安裝一個(gè)“中繼器”。它的作用就是將已經(jīng)衰減得不完整的信號經(jīng)過(guò)整理。又一次產(chǎn)生出完整的信號再繼續傳送。
中繼器就是普通集線(xiàn)器的前身，集線(xiàn)器實(shí)際就是一種多port的中繼器。集線(xiàn)器一般有4、8、16、24、32等數量的RJ45接口，通過(guò)這些接口，集線(xiàn)器便能為對應數量的電腦完畢“中繼”功能。因為它在網(wǎng)絡(luò )中處于一種“中心”位置。因此集線(xiàn)器也叫做“Hub”。
2.集線(xiàn)器的工作原理
集線(xiàn)器的工作原理非常easy，以圖2為例。圖中是一個(gè)具備8個(gè)port的集線(xiàn)器。共連接了8臺電腦。集線(xiàn)器處于網(wǎng)絡(luò )的“中心”。通過(guò)集線(xiàn)器對信號進(jìn)行轉發(fā)。8臺電腦之間能夠互連互通。
詳細通信過(guò)程是這種：假如計算機1要將一條信息發(fā)送給計算機8。當計算機1的網(wǎng)卡將信息通過(guò)雙絞線(xiàn)送到集線(xiàn)器上時(shí)，集線(xiàn)器并不會(huì )直接將信息送給計算機8，它會(huì )將信息進(jìn)行“廣播”--將信息同一時(shí)候發(fā)送給8個(gè)port，當8個(gè)port上的計算機接收到這條廣播信息時(shí)，會(huì )對信息進(jìn)行檢查，假設發(fā)現該信息是發(fā)給自己的，則接收，否則不予理睬。
由于該信息是計算機1發(fā)給計算機8的，因此終于計算機8會(huì )接收該信息，而其他7臺電腦看完信息后，會(huì )由于信息不是自己的而不接收該信息。
3.集線(xiàn)器的特點(diǎn)
1）共享帶寬
集線(xiàn)器的帶寬是指它通信時(shí)可以達到的最大速度。眼下市面上用于中小型局域網(wǎng)的集線(xiàn)器主要有10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自適應三種。
10Mb帶寬的集線(xiàn)器的傳輸速度最大為10Mbps，即使與它連接的計算機使用的是100Mbps網(wǎng)卡。在數據傳輸時(shí)速度仍然僅僅有10Mbps。
10/100Mbps自適應集線(xiàn)器可以依據與port相連的網(wǎng)卡速度自己主動(dòng)調整帶寬，當與10Mbps的網(wǎng)卡相連時(shí)。其帶寬為10Mb。與100Mbps的網(wǎng)卡相連時(shí)。其帶寬為100Mb，因此這樣的集線(xiàn)器也叫做“雙速集線(xiàn)器”。
集線(xiàn)器是一種“共享”設備，集線(xiàn)器本身不能識別目的地址，當同一局域網(wǎng)內的A主機給B主機數據傳輸時(shí)，數據包在以集線(xiàn)器為架構的網(wǎng)絡(luò )上是以廣播方式傳輸的，由每一臺終端通過(guò)驗證數據包頭的地址信息來(lái)確定是否接收。
因為集線(xiàn)器在一個(gè)時(shí)鐘周期中僅僅能傳輸一組信息。假設一臺集線(xiàn)器連接的機器數目較多，而且多臺機器常常須要同一時(shí)候通信時(shí)，將導致集線(xiàn)器的工作效率非常差，如發(fā)生信息阻塞、碰撞等。
為什么會(huì )這樣呢?打給例如。以圖2為例，當計算機1正在通過(guò)集線(xiàn)器發(fā)信息給計算機8時(shí)，假設此時(shí)計算機2也想通過(guò)集線(xiàn)器將信息發(fā)給計算機7，當它試圖與集線(xiàn)器聯(lián)系時(shí)。卻發(fā)現集線(xiàn)器正在忙計算機1的事情。于是計算機2便會(huì )“帶”著(zhù)數據站在集線(xiàn)器的面前等待，并時(shí)時(shí)要求集線(xiàn)器停下計算機1的活來(lái)幫自己干。假設計算機2成功地將集線(xiàn)器“搶”過(guò)來(lái)了（因為集線(xiàn)器是“共享”的。因此非常easy搶到手），此時(shí)正處于傳輸狀態(tài)的計算機1的數據便會(huì )停止，于是計算機1也會(huì )去“搶”集線(xiàn)器……
可見(jiàn)，集線(xiàn)器上每一個(gè)port的真實(shí)速度除了與集線(xiàn)器的帶寬有關(guān)外，與同一時(shí)候工作的設備數量也有關(guān)。比方說(shuō)一個(gè)帶寬為10Mb的集線(xiàn)器上連接了8臺計算機，當這8臺計算機同一時(shí)候工作時(shí)，則每臺計算機真正所擁有的帶寬是10/8=1.25Mb!
2) 半雙工
先說(shuō)說(shuō)全雙工：兩臺設備在發(fā)送和接收數據時(shí)，通信兩方都能在同一時(shí)刻進(jìn)行發(fā)送或接收操作。這種傳送方式就是全雙工。而處于半雙工傳送方式的設備。當當中一臺設備在發(fā)送數據時(shí)，還有一臺僅僅能接收，而不能同一時(shí)候將自己的數據發(fā)送出去。
因為集線(xiàn)器採取的是“廣播”傳輸信息的方式。因此集線(xiàn)器傳送數據時(shí)僅僅能工作在半雙工狀態(tài)下，比方說(shuō)計算機1與計算機8須要相互傳送一些數據，當計算機1在發(fā)送數據時(shí)。計算機8僅僅能接收計算機1發(fā)過(guò)來(lái)的數據，僅僅有等計算機1停止發(fā)送并做好了接收準備。它才干將自己的信息發(fā)送給計算機1或其他計算機。
二、交換機
1.什么是交換機
交換機也叫交換式集線(xiàn)器。它通過(guò)對信息進(jìn)行又一次生成，并經(jīng)過(guò)內部處理后轉發(fā)至指定port，具備自己主動(dòng)尋址能力和交換作用，因為交換機依據所傳遞信息包的目的地址。將每一信息包獨立地從源port送至目的port。避免了和其它port發(fā)生碰撞。廣義的交換機就是一種在通信系統中完畢信息交換功能的設備。
2.交換機的工作原理
在計算機網(wǎng)絡(luò )系統中。交換機是針對共享工作模式的弱點(diǎn)而推出的。
集線(xiàn)器是採用共享工作模式的代表，假設把集線(xiàn)器比作一個(gè)郵遞員，那么這個(gè)郵遞員是個(gè)不認識字的“傻瓜”--要他去送信，他不知道直接依據信件上的地址將信件送給收信人。僅僅會(huì )拿著(zhù)信分發(fā)給全部的人，然后讓接收的人依據地址信息來(lái)推斷是不是自己的!而交換機則是一個(gè)“聰明”的郵遞員--交換機擁有一條高帶寬的背部總線(xiàn)和內部交換矩陣。交換機的全部的port都掛接在這條背部總線(xiàn)上。當控制電路收到數據包以后。處理port會(huì )查找內存中的地址對比表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個(gè)port上。通過(guò)內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的port。
目的MAC若不存在。交換機才廣播到全部的port，接收port回應后交換機會(huì )“學(xué)習”新的地址，并把它加入入內部地址表中。
可見(jiàn)。交換機在收到某個(gè)網(wǎng)卡發(fā)過(guò)來(lái)的“信件”時(shí)，會(huì )依據上面的地址信息，以及自己掌握的“常住居民戶(hù)口簿”高速將信件送到收信人的手中。萬(wàn)一收信人的地址不在“戶(hù)口簿”上，交換機才會(huì )像集線(xiàn)器一樣將信分發(fā)給全部的人，然后從中找到收信人。而找到收信人之后。交換機會(huì )立馬將這個(gè)人的信息登記到“戶(hù)口簿”上，這樣以后再為該客戶(hù)服務(wù)時(shí)。就能夠迅速將信件送達了。
3.交換機的性能特點(diǎn)
1）獨享帶寬
因為交換機可以智能化地依據地址信息將數據高速送到目的地。因此它不會(huì )像集線(xiàn)器那樣在數據傳輸時(shí)“打攪”那些非收信人。這樣一來(lái)，交換機在同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)port組之間的數據傳輸。并且每一個(gè)port都可視為是獨立的網(wǎng)段。相互通信的兩方獨自享有所有的帶寬，無(wú)須同其它設備競爭使用。
比方說(shuō)，當A主機向D主機發(fā)送數據時(shí)，B主機可同一時(shí)候向C主機發(fā)送數據，并且這兩個(gè)傳輸都享有網(wǎng)絡(luò )的所有帶寬--如果此時(shí)它們使用的是10Mb的交換機。那么該交換機此時(shí)的總流通量就等于2×10Mb=20Mb。
2）全雙工
當交換機上的兩個(gè)port在通信時(shí)，因為它們之間的通道是相對獨立的，因此它們能夠實(shí)現全雙工通信。
三、集線(xiàn)器與交換機的差別
從兩者的工作原理來(lái)看。交換機和集線(xiàn)器是有非常大區別的。首先，從OSI體系結構來(lái)看，集線(xiàn)器屬于OSI的第一層物理層設備，而交換機屬于OSI的第二層數據鏈路層設備。
其次，從工作方式來(lái)看，集線(xiàn)器採用一種“廣播”模式。因此非常easy產(chǎn)生“廣播風(fēng)暴”。當網(wǎng)絡(luò )規模較大時(shí)性能會(huì )受到非常大的影響。而當交換機工作的時(shí)候，僅僅有發(fā)出請求的port和目的port之間相互響應而不影響其它port，因此交換機可以在一定程度上隔離沖突域和有效抑制“廣播風(fēng)暴”的產(chǎn)生。
另外，從帶寬來(lái)看。集線(xiàn)器無(wú)論有多少個(gè)port，全部port都是共享一條帶寬，在同一時(shí)刻僅僅能有兩個(gè)port傳送數據。其它port僅僅能等待，同一時(shí)候集線(xiàn)器僅僅能工作在半雙工模式下；而對于交換機而言。每一個(gè)port都有一條獨占的帶寬，當兩個(gè)port工作時(shí)并不影響其它port的工作，同一時(shí)候交換機不但能夠工作在半雙工模式下并且能夠工作在全雙工模式下。
假設用最簡(jiǎn)單的語(yǔ)言敘述交換機與集線(xiàn)器的差別，那就應該是智能與非智能的差別。
集線(xiàn)器說(shuō)白了僅僅是連接多個(gè)計算機的網(wǎng)絡(luò )設備，它僅僅能起到信號放大和傳輸的作用，不能對信號中的碎片進(jìn)行處理，所以在傳輸過(guò)程中easy出錯。而交換機則能夠看作為是一種智能型的集線(xiàn)器，它除了擁有集線(xiàn)器的全部特性外，還具有自己主動(dòng)尋址、交換、處理的功能。而且在數據傳遞過(guò)程中。發(fā)送端與接受端獨立工作。不與其他port發(fā)生關(guān)系，從而達到防止數據丟失和提高吞吐量的目的。
四、路由器
1.路由器的作用
通過(guò)集線(xiàn)器或交換機，我們能夠將非常多臺電腦組成一個(gè)比較大的局域網(wǎng)（圖3），可是當機器的數量達到一定數目時(shí)。問(wèn)題也就來(lái)了：對于用集線(xiàn)器構成的局域網(wǎng)而言，因為採用“廣播”工作模式。當網(wǎng)絡(luò )規模較大時(shí)，信息在傳輸過(guò)程中出現碰撞、阻塞的情況越來(lái)越嚴重。即使是交換機，這樣的情況也相同存在。其次，這樣的局域網(wǎng)不安全，也不利于管理。
為了解決這些問(wèn)題，人們便將一個(gè)較大的網(wǎng)絡(luò )劃分為一個(gè)個(gè)小的子網(wǎng)、網(wǎng)段，或者直接將它們劃分為多個(gè)VLAN（即虛擬局域網(wǎng)），在一個(gè)VLAN內，一臺主機發(fā)出的信息僅僅能發(fā)送到具有同樣VLAN號的其它主機。其它VLAN的成員收不到這些信息或廣播幀。採用VLAN劃分網(wǎng)絡(luò )后，可有效地抑制網(wǎng)絡(luò )上的廣播風(fēng)暴，添加網(wǎng)絡(luò )的安全性，使管理控制集中（圖4）。
既然是局域網(wǎng)。萬(wàn)一分別處于不同VLAN的主機須要互相通信時(shí)該怎么辦呢?這時(shí)候就得通過(guò)路由器（Router，轉發(fā)者）來(lái)幫忙了。
路由器能夠將處于不同子網(wǎng)、網(wǎng)段、VLAN的電腦連接起來(lái)。讓它們自由通信。另外。我們都知道眼下的網(wǎng)絡(luò )有非常多種結構類(lèi)型。且不同網(wǎng)絡(luò )所使用的協(xié)議、速度也不盡同樣。當兩個(gè)不同結構的網(wǎng)絡(luò )須要互連時(shí)，也能夠通過(guò)路由器來(lái)實(shí)現。路由器能夠使兩個(gè)相似或不同體系結構的局域網(wǎng)段連接到一起，以構成一個(gè)更大的局域網(wǎng)或一個(gè)廣域網(wǎng)。
可見(jiàn)。路由器是一種連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò )或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò )設備，它能將不同網(wǎng)絡(luò )、網(wǎng)段或VLAN之間的數據信息進(jìn)行“翻譯”，以使它們可以相互“讀”懂對方的數據，從而構成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò )。
2.路由器的工作原理
所謂路由就是指通過(guò)相互連接的網(wǎng)絡(luò )把信息從源地點(diǎn)移動(dòng)到目標地點(diǎn)的活動(dòng)。
那么路由器詳細是怎樣進(jìn)行“翻譯”工作的呢?
我們平時(shí)在學(xué)習、翻譯英語(yǔ)時(shí)，肯定會(huì )準備一本英漢字典，通過(guò)它來(lái)實(shí)現英文與中文之間的互現轉換。
而對于路由器而言，它也有這樣的用于翻譯的字典--路徑表。路徑表（Routing Table）保存著(zhù)各種傳輸路徑的相關(guān)數據。如子網(wǎng)的標志信息、網(wǎng)上路由器的個(gè)數和下一個(gè)路由器的名字等內容。路徑表能夠是由系統管理員固定設置好的，也能夠由系統動(dòng)態(tài)改動(dòng)，能夠由路由器自己主動(dòng)調整，也能夠由主機控制。
通過(guò)路由器能夠讓不同子網(wǎng)、網(wǎng)段進(jìn)行互連，因此路由器與集線(xiàn)器、交換機不同。它一般安裝在網(wǎng)絡(luò )的“骨干”部位，而不像集線(xiàn)器、交換機那樣工作在基層。
比方說(shuō)一個(gè)較大規模的企業(yè)局域網(wǎng)，基于管理、安全、性能的考慮，一般都會(huì )將整個(gè)網(wǎng)絡(luò )劃分為多個(gè)VLAN，如此一來(lái)。當VLAN與VLAN之間進(jìn)行通訊時(shí)，就必須使用路由器。
對于該企業(yè)網(wǎng)而言?？隙ㄟ€須要與互聯(lián)網(wǎng)相連，對于企業(yè)而言，一般都是通過(guò)租用電信的DDN專(zhuān)線(xiàn)或者利用ADSL、Cable、ISDN等方式將企業(yè)網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)。而此時(shí)因為網(wǎng)絡(luò )體系及所用協(xié)議的不同。也須要路由器來(lái)完畢企業(yè)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的互連工作。
一般來(lái)說(shuō)，在路由過(guò)程中，信息至少會(huì )經(jīng)過(guò)一個(gè)或多個(gè)中間節點(diǎn)。
通常，人們會(huì )把路由和交換進(jìn)行對照。這主要是由于在普通用戶(hù)看來(lái)兩者所實(shí)現的功能是全然一樣的。
事實(shí)上，路由和交換之間的主要差別就是交換發(fā)生在OSI參考模型的第二層（數據鏈路層）。而路由發(fā)生在第三層，即網(wǎng)絡(luò )層。這一差別決定了路由和交換在移動(dòng)信息的過(guò)程中須要使用不同的控制信息，所以?xún)烧邔?shí)現各自功能的方式是不同的。路由器通過(guò)路由決定數據的轉發(fā)。轉發(fā)策略稱(chēng)為路由選擇，這也是路由器名稱(chēng)的由來(lái)。
三劍客的外觀(guān)比較
前面我們已經(jīng)解說(shuō)了集線(xiàn)器、交換機、路由器的工作原理，可是對于非常多剛開(kāi)始學(xué)習的人來(lái)說(shuō)。有時(shí)也希望可以從外觀(guān)上去區分它們。
當然，集線(xiàn)器、交換機、路由器在外觀(guān)上肯定有所差別，但這些往往僅僅能作為參考信息，畢竟如今非常多集線(xiàn)器、交換機與路由器產(chǎn)品在外觀(guān)上看非常相似。而這里面最難區分的就是普通桌面型的集線(xiàn)器與交換機，而路由器相對照較easy識別。
1.集線(xiàn)器與交換機的外觀(guān)差別
1）集線(xiàn)器的外觀(guān)
集線(xiàn)器的結構比較簡(jiǎn)單，因此集線(xiàn)器一般都比較小巧：接口面板上一般具備8個(gè)、16個(gè)、24個(gè)、32個(gè)等數量不等的RJ45接口。
因為單個(gè)集線(xiàn)器的最大接口數一般也就32個(gè)。假設要連接50臺甚至100臺主機的話(huà)該怎么辦呢?
集線(xiàn)器上的“Uplink”級聯(lián)口就是為了解決問(wèn)題而出現的--通過(guò)級聯(lián)口，能夠將多個(gè)集線(xiàn)器連接在一起，以便拓展集線(xiàn)器的接口數及連接距離，但最多僅僅能級聯(lián)4個(gè)集線(xiàn)器。
與接口相應的則是面板上標有數字的一排或兩排指示燈，用來(lái)指示集線(xiàn)器的工作狀態(tài)。
當中“Power”是電源指示燈，標有數字的是“Link”（連接）與“Action”（活動(dòng)）指示燈。當某個(gè)RJ45接口中有正確的信號接入時(shí)，該接口的“Link”燈呈常亮狀態(tài)，當有信號傳輸時(shí)，則“Action”燈閃爍。如今集線(xiàn)器一般都將“Link”與“Action”指示燈合二為一。用一個(gè)指示燈來(lái)完畢“Link”與“Action”的工作。
2）交換機的外觀(guān)
依據應用范圍不同交換機存在著(zhù)多種多樣的外觀(guān)。比如一些用于骨干線(xiàn)路的交換機，往往採用的是“模塊式”集成方式，用戶(hù)能夠通過(guò)購買(mǎi)、添加模塊來(lái)增強交換機的功能，這類(lèi)交換機一般應用在大型企業(yè)，其體積也非常大。
而對于那些應用在小型局域網(wǎng)的桌面型交換機，其外觀(guān)與普通的集線(xiàn)器很相似，要想在外觀(guān)上區分它們。除了銘牌上“HUB”與“Switch”標志的差別外。關(guān)鍵是指示燈：現在的交換機大多是10/100Mbps自適應交換機，因此其面板上一般實(shí)用來(lái)表示該port是工作在10Mbps還是100Mbps的指示燈。另外，交換機既能夠工作在全雙工狀態(tài)下，也能夠工作在半雙工狀態(tài)下，因此其面板上一般另一排“FDX/COL”或“FD/COL”指示燈。
當中“FDX”或“FD”是“Full Duplex”（全雙工）的縮寫(xiě)。當交換機上的某個(gè)port工作在全雙工狀態(tài)時(shí)。其相應的“FDX”指示燈會(huì )亮。否則該port工作在半雙工狀態(tài)下。“COL”則是信息碰撞指示燈，當該port中傳輸的數據出現碰撞時(shí)。則該燈會(huì )閃爍。碰撞越厲害，閃爍越厲害。
對于集線(xiàn)器而言。盡管有些10/100Mbps自適應的集線(xiàn)器也實(shí)用來(lái)指示是工作在10Mbps還是100Mbps的指示燈，但絕對沒(méi)有“FDX/COL”指示燈。剛開(kāi)始學(xué)習的人能夠通過(guò)這一點(diǎn)來(lái)區分集線(xiàn)器與交換機。
2.路由器的組成與外觀(guān)
1）路由器的組成
路由器作為一種高級的網(wǎng)絡(luò )設備，并非每一個(gè)人都能夠接觸到的。這是由于它的普及性不如集線(xiàn)器、交換機高。
集線(xiàn)器、交換機在工作時(shí)都是通過(guò)硬件直接實(shí)現信號的傳輸，而路由器則不同，其實(shí)路由器是一臺特殊的計算機，它有CPU、存儲介質(zhì)以及操作系統，僅僅只是這些都與PC上的有點(diǎn)區別而已?？偟恼f(shuō)來(lái)，路由器也可分為硬件及軟件兩部分。
軟件部分主要是操作系統。普通PC的操作系統有Windows系列、Linux/Unix等。而路由器的操作系統就是IOS（Internetwork Operating System?；ヂ?lián)網(wǎng)際操作系統）。
路由器的硬件主要有CPU、接口和存儲介質(zhì)等。路由器中的CPU和計算機中的CPU所要實(shí)現的功能都是一樣的。
一般來(lái)說(shuō)。計算機的CPU處理能力比路由器強大?？墒窃谝恍└叨寺酚善魃弦矔?huì )用到頻率高到300MHz的CPU。路由器中的接口是很重要的，由于它是連接網(wǎng)絡(luò )最直接的媒介。它的接口主要有以太網(wǎng)口、串口、FDDI、令牌環(huán)等。計算機中有內存和硬盤(pán)。路由器中也有，僅僅只是它的名字不同而已。路由器中的存儲介質(zhì)主要有ROM（Read-Only Memory，僅僅讀儲存設備）、Flash（閃存）、NVROM（非易失性隨機存儲器）、DRAM（動(dòng)態(tài)隨機存儲器）等幾種。
路由器正是通過(guò)其特殊的軟件功能來(lái)完畢路由工作的。因為這樣的專(zhuān)業(yè)的路由器價(jià)格昂貴，所以如今人們也會(huì )在一些對路由器要求不高的應用環(huán)境中利用普通的PC機來(lái)實(shí)現路由功能，比方說(shuō)僅僅要在一臺PC機上安裝Windows2000 Server。然后進(jìn)行必要的配置，一臺“路由器”就打造出來(lái)了。
2）路由器的外觀(guān)
路由器主要執行在骨干網(wǎng)絡(luò )上。因此外觀(guān)也千姿百態(tài)，比方一些應用于因特網(wǎng)骨干線(xiàn)路的千兆級別的路由器，往往也是模塊化設計，體型也非常龐大。
而那些應用于中小型企業(yè)的路由器則相對照較小巧，這類(lèi)外觀(guān)看起來(lái)與集線(xiàn)器、交換機差點(diǎn)兒相同的路由器，其最大的外觀(guān)特點(diǎn)就是port數量相對較少，但類(lèi)型多樣。
事實(shí)上也非常好理解，路由器主要是用來(lái)連接不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò )，它位于網(wǎng)絡(luò )的最高層?；诔杀镜目紤]。其port肯定比較少，但同一時(shí)候為了連接多種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò )。又必須具備多種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò )接口。
在以太網(wǎng)組網(wǎng)中，我們常常須要選用集線(xiàn)器（Hub）和交換機（Switch）,當網(wǎng)絡(luò )網(wǎng)站較多時(shí)，它們是不可缺少的選擇。在網(wǎng)絡(luò )中它們起著(zhù)架構網(wǎng)絡(luò )的作用，是網(wǎng)絡(luò )的重要互聯(lián)設備。在以光纖作為傳輸媒體的網(wǎng)絡(luò )中，仍會(huì )須要使用集線(xiàn)器和交換機?？墒墙M網(wǎng)中怎樣選擇使用HUB還是Switch呢。我們須要了解這兩種設備的性能。
集線(xiàn)器，傳統的集線(xiàn)器能夠看作是多port中繼器，處于OSI模型的第一層--物理層。要求port兩端的數據速率一致，數據幀一致，通信協(xié)議一致，這樣的集線(xiàn)器能起到連接網(wǎng)絡(luò )。延伸網(wǎng)絡(luò )的能力。能夠由它們組成龐大的星型網(wǎng)絡(luò )。但它是基于共享媒體的，總帶寬有限，各個(gè)port分得的帶寬更是有限的。HUB相比于交換機，它的傳輸數據率有限，假設網(wǎng)站比較多，會(huì )造成系統性能的高速下降。
交換機，交換機處于OSI模型的第二層--數據鏈路層。交換機的傳輸數據原理與HUB不同。它採用矩陣交換通道的方式傳輸數據，各個(gè)數據通道都有獨立的帶寬。盡管一個(gè)時(shí)刻一個(gè)port僅僅能有一個(gè)通道，但總體上看交換機卻是多個(gè)交換通道同一時(shí)候開(kāi)通的，因此，交換機的傳輸數據性能比HUB要高的多。
另外，因為交換設備不再局限于碰撞域。因此，交換機比集線(xiàn)器在延伸網(wǎng)絡(luò )上最有優(yōu)勢。交換機更為智能。
隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，一種網(wǎng)絡(luò )技術(shù)不可能輕易消失，也不可能由一種設備代替全部其他設備，各種設備都在不斷發(fā)展。近些年來(lái)，集線(xiàn)器也發(fā)展了多種類(lèi)型，如：智能集線(xiàn)器?？啥询B集線(xiàn)器，交換式集線(xiàn)器等等。集線(xiàn)器的性能擴展了。
比方：光纖通道集線(xiàn)器是通過(guò)光纖通道仲裁回路拓撲來(lái)增強server和存儲設備的連通性的。和以太網(wǎng)的集線(xiàn)器相似的是，光纖通道集線(xiàn)器是FC-AL拓撲的核心?？墒够芈返玫郊惺降乇O控和管理。通過(guò)使用集線(xiàn)器，多重能夠在不中斷回路工作的前提下在回路中加入和拆離網(wǎng)絡(luò )設備。
交換式集線(xiàn)器。是近期才增加光纖通道集線(xiàn)器家族的新成員，在集線(xiàn)器和交換機兩大陣營(yíng)之間搭起了一座連接的橋梁。
這樣的集線(xiàn)器易于管理，交換式集線(xiàn)器上的port都是專(zhuān)用的，每一port都能獲得最大帶寬。
因此，在組網(wǎng)中是使用集線(xiàn)器還是交換機。能夠從下面幾個(gè)方面考慮：
網(wǎng)絡(luò )規模――，依據網(wǎng)絡(luò )規模的大小，能夠非常好的選擇是使用集線(xiàn)器還是交換機。一般覺(jué)得，交換機適用于不論什么規模的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，但假設一個(gè)網(wǎng)絡(luò )的節點(diǎn)少于50個(gè)。那么就能夠選擇集線(xiàn)器。
可是。假設一些應用給網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)非常大的負載（比方完整的影像視頻傳輸），在這樣的情況下?？赡茼氁x用交換式集線(xiàn)器。
帶寬――光纖通道集線(xiàn)器與以太網(wǎng)集線(xiàn)器相似，全部port都能獲取由其它port發(fā)出的數據。
這樣的工作方式常常導致帶寬擁塞，有時(shí)還會(huì )引發(fā)安全問(wèn)題。然而交換機的port卻是全然獨立的，每一個(gè)port都能同一時(shí)候支持所使用的拓撲下的最大帶寬極限。
安全性――你決定選用集線(xiàn)器還是交換機的時(shí)候，安全性可能是須要考慮的因素。
使用高性能的交換機能夠方便地對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行邏輯分段。構建虛擬局域網(wǎng)，提高網(wǎng)絡(luò )的安全性。提高網(wǎng)絡(luò )的管理水平。而集線(xiàn)器并不具有這樣的功能。
還有一個(gè)方面，交換機的價(jià)格一般同量port數的集線(xiàn)器要貴一些。象一些小的網(wǎng)絡(luò )。還是能夠考慮使用集線(xiàn)器，但交換機代替集線(xiàn)器是一種趨勢。
集線(xiàn)器、交換機、路由器差別和使用淺談（最新修定版）
你是否常常聽(tīng)到有人提起【集線(xiàn)器、交換機、路由器】這些網(wǎng)絡(luò )設備的名字？是否非常想知道它們之間究竟有什么差別？功能怎樣？看完這篇由我在網(wǎng)上搜集并整理的相關(guān)資料，相信你一定會(huì )有個(gè)簡(jiǎn)單、明了、清晰的認識。
什么是集線(xiàn)器——
集線(xiàn)器也叫【HUB】。工作在網(wǎng)絡(luò )的第一層（也叫物理層、最底層），它的作用就是將一些電腦簡(jiǎn)單的連接起來(lái)組成一個(gè)局域網(wǎng)。它是一個(gè)純硬件的設備（沒(méi)有內置管理軟件），用于連接網(wǎng)絡(luò )終端，不能打破沖突域和廣播域。
什么是交換機——
交換機又叫【Switch】，還可以叫做【交換式集線(xiàn)器】，工作在網(wǎng)絡(luò )的第二層（也叫數據鏈路層），作用與集線(xiàn)器大體同樣。略微高端一點(diǎn)的交換機都有一個(gè)內置的。用于管理設備本身，及所連網(wǎng)絡(luò )的系統軟件。
用于連接網(wǎng)絡(luò )終端，可以打破沖突域?？墒遣荒芮懈顝V播域。
以上兩者的差別：
集線(xiàn)器採用的是共享帶寬的工作方式。連接在集線(xiàn)器上的不論什么一個(gè)設備發(fā)送數據時(shí)。其它全部設備必須等待，此設備享有全部帶寬，通訊完成，再由其它設備使用帶寬。也就是說(shuō)在同一個(gè)局域網(wǎng)內，電腦的數量越多、數據量越大時(shí)。使用【HUB】相互鏈接的某些用戶(hù)將會(huì )感覺(jué)網(wǎng)絡(luò )非常慢或越來(lái)越慢，由于大部分的網(wǎng)絡(luò )資源被某些能力強勁的單點(diǎn)終端占用了（比方新購置的電腦正在下載電影，那老爺機就僅僅有聊QQ分了）。所以說(shuō)，集線(xiàn)器連接了一個(gè)沖突域的網(wǎng)絡(luò )，全部設備相互交替使用，就好象非常多人一起過(guò)獨木橋，僅僅能等待一個(gè)人一個(gè)人的過(guò)一樣。
交換機比集線(xiàn)器的先進(jìn)之處在于，交換機是獨享帶寬的，它同意連接在交換機上的各個(gè)設備并行通訊。就好比快速公路上的4車(chē)道或8車(chē)道。同意多輛汽車(chē)同一時(shí)候行使，設備間的通訊不會(huì )再發(fā)生沖突。因此說(shuō)交換機打破了沖突域（每一個(gè)交換機接口就是一個(gè)沖突域，不會(huì )與其他接口發(fā)生通訊沖突）。并且交換機分配給每一個(gè)終端的網(wǎng)絡(luò )資源將會(huì )是相對固定的，這就避免了網(wǎng)絡(luò )資源被某個(gè)能力強勁的終端全然占用而導致其他終端無(wú)法正常使用網(wǎng)格的情況。并且帶有內置系統管理軟件的交換機能夠記錄MAC地址表。發(fā)送的數據不會(huì )再以廣播方式發(fā)送到全部port。而是直接發(fā)送到數據的目的port。從而也節省了接口帶寬。
但值得注意的是交換機和集線(xiàn)器一樣，都不能推斷廣播數據包。還是會(huì )把廣播數據發(fā)送到所有port。所以說(shuō)交換機和集線(xiàn)器在這一點(diǎn)上一樣。都連接了一個(gè)廣播域網(wǎng)絡(luò )。
高端一點(diǎn)的交換機不僅能夠記錄MAC地址表，還能夠劃分VLAN（虛擬局域網(wǎng)）來(lái)隔離廣播，可是VLAN間也相同不能通訊。要使VLAN間能夠通訊，必須有三層設備介入。
什么是路由器——
路由器又可稱(chēng)之為【Router 】。工作在網(wǎng)絡(luò )的第三層（又叫網(wǎng)絡(luò )層），它的作用在于連接不同的網(wǎng)段（比方兩個(gè)不同地址的局域網(wǎng)）而且找到網(wǎng)絡(luò )中傳輸數據最合適的路徑（能夠說(shuō)普通情況下個(gè)人用戶(hù)對這項功能的需求不是非常大）。全部的路由器都有自己的系統管理軟件來(lái)維持（維護）路由器的執行。一般來(lái)說(shuō)使用之前須要專(zhuān)業(yè)的網(wǎng)絡(luò )安裝人員依據實(shí)際情況調試后才干正常工作。
一般路由器的接口數量都比較少。其主要作用是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )與網(wǎng)絡(luò )間的連接，路由器依據記錄的路由表來(lái)連接不同的局域網(wǎng)并轉發(fā)數據，從而使得由交換機劃分出的不同VLAN間相互通訊得以實(shí)現。路由器不僅能像交換機一樣隔離沖突域，并且還能檢測并丟棄廣播數據包。以此來(lái)隔離廣播域，并有效的擴大了網(wǎng)絡(luò )規模。
總結【路由器】、【交換機】的主要差別體如今下面幾個(gè)方面：
（1）工作層次不同：
最初的的交換機是工作在OSI／RM開(kāi)放體系結構的數據鏈路層。也就是第二層。而路由器一開(kāi)始就設計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò )層。
因為交換機工作在OSI的第二層(數據鏈路層)，所以它的工作原理比較簡(jiǎn)單，而路由器工作在OSI的第三層(網(wǎng)絡(luò )層)，能夠得到很多其它的協(xié)議信息，所以路由器能夠做出更加智能的轉發(fā)決策。
（2）數據轉發(fā)所根據的對象不同：
交換機是利用物理地址或者說(shuō)MAC地址來(lái)確定轉發(fā)數據的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡(luò )的ID號(即IP地址)來(lái)確定數據轉發(fā)地址的。
IP地址是在軟件中實(shí)現的。描寫(xiě)敘述的是設備所在的網(wǎng)絡(luò )（有時(shí)這些第三層的地址也稱(chēng)為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò )地址）且通常由網(wǎng)絡(luò )管理員或系統自己主動(dòng)分配。MAC地址一般是硬件自帶的。由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來(lái)分配的。并且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去。一般來(lái)說(shuō)是不可更改的。
（3）傳統的交換機僅僅能切割沖突域。不能切割廣播域。
而路由器能夠切割廣播域：
由交換機連接的網(wǎng)段仍屬于同一個(gè)廣播域。廣播數據包會(huì )在交換機連接的全部網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會(huì )導致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會(huì )被分配成不同的廣播域，廣播數據不會(huì )穿過(guò)路由器。盡管第三層以上交換機具有VLAN功能。也能夠切割廣播域?？墒歉髯訌V播域之間是不能通信交流的。它們之間的交流仍然須要路由器。
（4）路由器提供了防火墻的服務(wù)：
路由器只轉發(fā)特定地址的數據包，不傳送不支持路由協(xié)議的數據包傳送和未知目標網(wǎng)絡(luò )數據包的傳送，從而能夠防止廣播風(fēng)暴。
交換機一般用于LAN-WAN的連接，交換機歸于網(wǎng)橋，是數據鏈路層的設備，有些交換機也可實(shí)現第三層的交換。
路由器用于WAN-WAN之間的連接，能夠解決異性網(wǎng)絡(luò )之間轉發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò )層。他們僅僅是從一條線(xiàn)路上接受輸入分組。然后向還有一條線(xiàn)路轉發(fā)。
這兩條線(xiàn)路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò )。并採用不同協(xié)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(jià)格昂貴，第三層交換機既有交換機線(xiàn)速轉發(fā)報文能力。又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應用。
集線(xiàn)器,就是我們常說(shuō)的hub。用來(lái)電腦間傳輸數據。用的人多了，速度就慢了，由于共用一個(gè)帶寬的
交換機，基本跟集線(xiàn)器一樣的，僅僅是速度不受人數影響，由于獨立帶寬嘛
集線(xiàn)器工作在物理層，就像一個(gè)插銷(xiāo)板一樣。把一根網(wǎng)線(xiàn)分成幾根。
結構簡(jiǎn)單，一些簡(jiǎn)單的集線(xiàn)器甚至不用外接電源。它沒(méi)有不論什么復雜的網(wǎng)絡(luò )功能，只把一個(gè)port收到的數據包轉發(fā)到全部port去。
除了每一個(gè)port要共享帶寬之外。還由于常常出現數據碰撞（兩個(gè)port同一時(shí)候發(fā)出數據，造成數據重疊無(wú)法正常傳送）浪費帶寬，所以速度最慢。
集線(xiàn)器即將被淘汰。
交換機工作在鏈路層，像是電話(huà)接線(xiàn)員一樣工作，依照每一個(gè)port的請求，將數據包轉發(fā)到目的地。
它直接依據物理地址（每一個(gè)網(wǎng)卡上唯一的標記）轉發(fā)，效率快速度快。能夠延遲轉發(fā)數據，避免碰撞發(fā)生，有效地共享帶寬，是最快的網(wǎng)絡(luò )設備。因為價(jià)格不斷下降。它已經(jīng)漸漸代替便宜的集線(xiàn)器。
集線(xiàn)器能夠看成是一種多port的中繼器，是共享帶寬式的，其帶寬由它的port平均分配。如總帶寬為10Mb/s的集線(xiàn)器。連接4臺工作站同一時(shí)候上網(wǎng)時(shí)。每臺工作站平均帶寬僅為10/4=2.5Mb/s。交換機又叫交換式集線(xiàn)器：能夠想象成一臺多port的橋接器。每一port都有其專(zhuān)用的帶寬，如10Mb/s的交換式集線(xiàn)器，每一個(gè)port都有10Mb/s的帶寬。交換機和集線(xiàn)器都遵循IEEE802.3或IEEE802.3u。其介質(zhì)存取方式均為CSMA/CD。它們之間的差別為：
集線(xiàn)器為共享方式，既同一網(wǎng)段的機器共享固有的帶寬。傳輸通過(guò)碰撞檢測進(jìn)行，同一網(wǎng)段計算機越多，傳輸碰撞也越多，傳輸速率會(huì )變慢；交換機每一個(gè)port為固定帶寬，有獨特的傳輸方式，傳輸速率不受計算機添加影響，其獨特的NWAY、全雙工功能添加了交換機的使用范圍和傳輸速度。
如今交換機和集線(xiàn)器普遍採用了自適應(Auto-sense 或 Auto-Negotiation)技術(shù)。能夠自己主動(dòng)適應100M和10M速率。
這類(lèi)交換機和集線(xiàn)器依照下面順序適應工作速率：100M 全雙工，100M半雙工，10M全雙工10M半雙工。Auto-Negotiation在IEEE 802.3u 中已有規定。其優(yōu)點(diǎn)是在不需用戶(hù)參與設定的情況下，自己主動(dòng)以最快速率連接。
另外集線(xiàn)器上一般都有Collision燈。因為以太網(wǎng)絡(luò )採用了CSMA/CD協(xié)議。
在傳輸過(guò)程中可能發(fā)生沖突，此時(shí)，Collision要閃爍。
假設Collision閃爍過(guò)分頻繁。說(shuō)明網(wǎng)絡(luò )負載已經(jīng)非常重了，須要對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行調整或者升級。
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