首先說HUB,也就是 集線器 。它的作用可以簡(jiǎn)單的理解為將一些機(jī)器連接起來組成一個(gè)局域網(wǎng)。而 交換機(jī) (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(qū)別:集線器采用的式共享帶寬的工作方式,而交換機(jī)是獨(dú)享帶寬。這樣在機(jī)器很多或數(shù)據(jù)量很大時(shí),兩者將會(huì)有比較明顯的。而 路由器 與以上兩者有明顯區(qū)別,它的作用在于連接不同的網(wǎng)段并且找到網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸最合適的路徑 ,可以說一般情況下個(gè)人用戶需求不大。路由器是產(chǎn)生于交換機(jī)之后,就像交換機(jī)產(chǎn)生于集線器之后,所以路由器與交換機(jī)也有一定聯(lián)系,并不是完全獨(dú)立的兩種設(shè)備。路由器主要克服了交換機(jī)不能路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。
總的來說,路由器與交換機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)工作層次不同
最初的的交換機(jī)是工作在OSI/RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層,也就是第二層,而路由器一開始就設(shè)計(jì)工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。由于交換機(jī)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(jiǎn)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(duì)象不同
交換機(jī)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(hào)(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(shí)現(xiàn)的,描述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò),有時(shí)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(dòng)分配。
(3)傳統(tǒng)的交換機(jī)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(jī)連接的網(wǎng)段仍屬于同一個(gè)廣播域,廣播數(shù)據(jù)包會(huì)在交換機(jī)連接的所有網(wǎng)段上傳播,在某些情況下會(huì)導(dǎo)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(shù)據(jù)不會(huì)穿過路由器。雖然第三層以上交換機(jī)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)
路由器僅僅轉(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)包傳送和未知目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送,從而可以防止廣播風(fēng)暴。
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從OSI體系結(jié)構(gòu)來看,集線器屬于OSI的第一層物理層設(shè)備,而交換機(jī)屬于OSI的第二層數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。這就意味著集線器只是對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸起到同步、放大和整形的作用,對(duì)數(shù)據(jù)傳輸中的短幀、碎片等無法有效處理,不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院驼_性;而交換機(jī)不但可以對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸做到同步、放大和整形,而且可以過濾短幀、碎片等。
從工作方式來看,集線器是一種廣播模式,也就是說集線器的某個(gè)端口工作的時(shí)候其他所有端口都有名收聽到信息,容易產(chǎn)生廣播風(fēng)暴。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)較大的時(shí)候網(wǎng)絡(luò)性能會(huì)受到很大的影響,那么用什么方法避免這種現(xiàn)象的發(fā)生呢?交換機(jī)就能夠起到這種作用,當(dāng)交換相工作的時(shí)候只有發(fā)出請(qǐng)求的端口和目的端口之間相互響應(yīng)而不影響其他端口,那么交換機(jī)就能夠隔離沖突域和有效地抑制廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。
從帶寬來看,集線器不管有多少個(gè)端口,所有端口都共享一條帶寬,在同一時(shí)刻只能有兩個(gè)端口傳送數(shù)據(jù),其他端口只能等待;同時(shí)集線器只能工作在半雙工模式下。而對(duì)于交換機(jī)而言,每個(gè)端口都有一條獨(dú)占的帶寬,當(dāng)兩個(gè)端口工作時(shí)并不影響其他端口的工作,同時(shí)交換機(jī)不但可以工作在半雙工模式下也可以工作在全雙工模式下。
目前,80%的局域網(wǎng)(LAN)是以太網(wǎng),在局域網(wǎng)中大量地了集線器(HUB)或交換機(jī)(Switch)這種連接設(shè)備。利用集線器連接的局域網(wǎng)叫共享式局域網(wǎng),利用交換機(jī)連接的局域網(wǎng)叫交換式局域網(wǎng)。那它們二者有何區(qū)別呢?
大家知道,以太網(wǎng)中采用的工作方式是CSMA/CD(載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)),對(duì)于發(fā)送端來說,它每發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)信息時(shí),首先對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)聽,當(dāng)它檢測(cè)到線路正好有空,便立即發(fā)送數(shù)據(jù),否則繼續(xù)檢測(cè),直到線路空閑時(shí)再發(fā)送。對(duì)于接收端來說,對(duì)接收到的信號(hào)首先進(jìn)行確認(rèn),如果是發(fā)給自己的就接收,否則不予理睬。
在介紹集線器與交換機(jī)二者區(qū)別的時(shí)候,我們先來談?wù)劸W(wǎng)絡(luò)中的共享和交換這兩個(gè)概念。在此,我們打個(gè)比方,同樣是10個(gè)車道的馬路,如果沒有給道路標(biāo)清行車路線,那么車輛就只能在無序的狀態(tài)下?lián)尩阑蛘嫉劳ㄐ校菀装l(fā)生交通堵塞和反向行駛的車輛對(duì)撞,使通行能力降低。為了避免上述情況的發(fā)生,就需要在道路上標(biāo)清行車線,保證每一輛車各行其道、互不干擾。共享式網(wǎng)絡(luò)就相當(dāng)于前面所講的無序狀態(tài),當(dāng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)量超出一定的限量時(shí),就會(huì)造成碰撞沖突,使網(wǎng)絡(luò)性能衰退。而交換式網(wǎng)絡(luò)則避免了共享式網(wǎng)絡(luò)的不足,交換技術(shù)的作用便是根據(jù)所傳遞信息包的目的地址,將每一信息包獨(dú)立地從端口送至目的端口,避免了與其它端口發(fā)生碰撞,提高了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量。
共享式以太網(wǎng)存在的主要問題是所有用戶共享帶寬,每個(gè)用戶的實(shí)際可用帶寬隨網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)的增加而遞減。這是因?yàn)楫?dāng)信息繁忙時(shí),多個(gè)用戶都可能同進(jìn)“爭(zhēng)用”一個(gè)信道,而一個(gè)通道在某一時(shí)刻只充許一個(gè)用戶占用,所以大量的經(jīng)常處于監(jiān)測(cè)等待狀態(tài),致使信號(hào)在傳送時(shí)產(chǎn)生抖動(dòng)、停滯或失真,嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)的性能。
集線器上是一個(gè)中繼器,而中繼器的主要功能是對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行整形再生放大,使被衰減的信號(hào)再生(恢復(fù))到發(fā)送時(shí)的狀態(tài),以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離,而不具備信號(hào)的定向傳送能力。
交換式以太網(wǎng)中,交換機(jī)供給每個(gè)用戶專用的信息通道,除非兩個(gè)源端口企圖將信息同時(shí)發(fā)往同一目的端口,否則各個(gè)源端口與各自的目的端口之間可同時(shí)進(jìn)行通信而不發(fā)生沖突。
交換機(jī)只是在工作方式上與集線器不同,其它的連接方式、速度選擇等則與集線器基本相同。
不久的將來,局域網(wǎng)中的交換機(jī)將逐取代集線器。
交換機(jī)一般用于LAN-WAN的連接,交換機(jī)歸于網(wǎng)橋,是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備,有些交換機(jī)也可實(shí)現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組,作用于網(wǎng)絡(luò)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(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò),并采用不同協(xié)議。相比較而言,路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大,但速度相對(duì)也慢,價(jià)格昂貴,第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以廣泛應(yīng)用。
目前個(gè)人比較多寬帶接入方式就是ADSL,因此筆者就ADSL的接入來簡(jiǎn)單的說明一下。現(xiàn)在購(gòu)買的ADSL貓大多具有路由功能(很多的時(shí)候廠家在出廠時(shí)將路由功能屏蔽了,因?yàn)殡娦虐惭b時(shí)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(gè)人上網(wǎng)或少數(shù)幾臺(tái)通過ADSL本身就可以了,如果電腦比較多你只需要再購(gòu)買一個(gè)或多個(gè)集線器或者交換機(jī)。考慮到如今集線器與交換機(jī)的 價(jià)格相差十分小,不是特殊的原因,請(qǐng)購(gòu)買一個(gè)交換機(jī)。不必去追求高價(jià),因?yàn)槿缃癞a(chǎn)品同質(zhì)化十分嚴(yán)重,我最便宜的交換機(jī)現(xiàn)在沒有任 何問題。給你一個(gè)參考報(bào)價(jià),建議你購(gòu)買一個(gè)8口的,以滿足擴(kuò)充需求,一般的價(jià)格100元左右。接上交換機(jī),所有電腦再接到交換機(jī)上就行了。余下所要做的事情就只有把各個(gè)機(jī)器的網(wǎng)線插入交換機(jī)的接口,將貓的網(wǎng)線插入uplink接口。然后設(shè)置路由功能,DHCP等, 就可以共享上網(wǎng)了。
總的來說,路由器與交換機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)工作層次不同
最初的的交換機(jī)是工作在OSI/RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層,也就是第二層,而路由器一開始就設(shè)計(jì)工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。由于交換機(jī)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(jiǎn)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(duì)象不同
交換機(jī)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(hào)(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(shí)現(xiàn)的,描述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò),有時(shí)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(dòng)分配。
(3)傳統(tǒng)的交換機(jī)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(jī)連接的網(wǎng)段仍屬于同一個(gè)廣播域,廣播數(shù)據(jù)包會(huì)在交換機(jī)連接的所有網(wǎng)段上傳播,在某些情況下會(huì)導(dǎo)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(shù)據(jù)不會(huì)穿過路由器。雖然第三層以上交換機(jī)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)
路由器僅僅轉(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)包傳送和未知目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送,從而可以防止廣播風(fēng)暴。
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從OSI體系結(jié)構(gòu)來看,集線器屬于OSI的第一層物理層設(shè)備,而交換機(jī)屬于OSI的第二層數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。這就意味著集線器只是對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸起到同步、放大和整形的作用,對(duì)數(shù)據(jù)傳輸中的短幀、碎片等無法有效處理,不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院驼_性;而交換機(jī)不但可以對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸做到同步、放大和整形,而且可以過濾短幀、碎片等。
從工作方式來看,集線器是一種廣播模式,也就是說集線器的某個(gè)端口工作的時(shí)候其他所有端口都有名收聽到信息,容易產(chǎn)生廣播風(fēng)暴。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)較大的時(shí)候網(wǎng)絡(luò)性能會(huì)受到很大的影響,那么用什么方法避免這種現(xiàn)象的發(fā)生呢?交換機(jī)就能夠起到這種作用,當(dāng)交換相工作的時(shí)候只有發(fā)出請(qǐng)求的端口和目的端口之間相互響應(yīng)而不影響其他端口,那么交換機(jī)就能夠隔離沖突域和有效地抑制廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。
從帶寬來看,集線器不管有多少個(gè)端口,所有端口都共享一條帶寬,在同一時(shí)刻只能有兩個(gè)端口傳送數(shù)據(jù),其他端口只能等待;同時(shí)集線器只能工作在半雙工模式下。而對(duì)于交換機(jī)而言,每個(gè)端口都有一條獨(dú)占的帶寬,當(dāng)兩個(gè)端口工作時(shí)并不影響其他端口的工作,同時(shí)交換機(jī)不但可以工作在半雙工模式下也可以工作在全雙工模式下。
目前,80%的局域網(wǎng)(LAN)是以太網(wǎng),在局域網(wǎng)中大量地了集線器(HUB)或交換機(jī)(Switch)這種連接設(shè)備。利用集線器連接的局域網(wǎng)叫共享式局域網(wǎng),利用交換機(jī)連接的局域網(wǎng)叫交換式局域網(wǎng)。那它們二者有何區(qū)別呢?
大家知道,以太網(wǎng)中采用的工作方式是CSMA/CD(載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)),對(duì)于發(fā)送端來說,它每發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)信息時(shí),首先對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)聽,當(dāng)它檢測(cè)到線路正好有空,便立即發(fā)送數(shù)據(jù),否則繼續(xù)檢測(cè),直到線路空閑時(shí)再發(fā)送。對(duì)于接收端來說,對(duì)接收到的信號(hào)首先進(jìn)行確認(rèn),如果是發(fā)給自己的就接收,否則不予理睬。
在介紹集線器與交換機(jī)二者區(qū)別的時(shí)候,我們先來談?wù)劸W(wǎng)絡(luò)中的共享和交換這兩個(gè)概念。在此,我們打個(gè)比方,同樣是10個(gè)車道的馬路,如果沒有給道路標(biāo)清行車路線,那么車輛就只能在無序的狀態(tài)下?lián)尩阑蛘嫉劳ㄐ校菀装l(fā)生交通堵塞和反向行駛的車輛對(duì)撞,使通行能力降低。為了避免上述情況的發(fā)生,就需要在道路上標(biāo)清行車線,保證每一輛車各行其道、互不干擾。共享式網(wǎng)絡(luò)就相當(dāng)于前面所講的無序狀態(tài),當(dāng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)量超出一定的限量時(shí),就會(huì)造成碰撞沖突,使網(wǎng)絡(luò)性能衰退。而交換式網(wǎng)絡(luò)則避免了共享式網(wǎng)絡(luò)的不足,交換技術(shù)的作用便是根據(jù)所傳遞信息包的目的地址,將每一信息包獨(dú)立地從端口送至目的端口,避免了與其它端口發(fā)生碰撞,提高了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量。
共享式以太網(wǎng)存在的主要問題是所有用戶共享帶寬,每個(gè)用戶的實(shí)際可用帶寬隨網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)的增加而遞減。這是因?yàn)楫?dāng)信息繁忙時(shí),多個(gè)用戶都可能同進(jìn)“爭(zhēng)用”一個(gè)信道,而一個(gè)通道在某一時(shí)刻只充許一個(gè)用戶占用,所以大量的經(jīng)常處于監(jiān)測(cè)等待狀態(tài),致使信號(hào)在傳送時(shí)產(chǎn)生抖動(dòng)、停滯或失真,嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)的性能。
集線器上是一個(gè)中繼器,而中繼器的主要功能是對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行整形再生放大,使被衰減的信號(hào)再生(恢復(fù))到發(fā)送時(shí)的狀態(tài),以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離,而不具備信號(hào)的定向傳送能力。
交換式以太網(wǎng)中,交換機(jī)供給每個(gè)用戶專用的信息通道,除非兩個(gè)源端口企圖將信息同時(shí)發(fā)往同一目的端口,否則各個(gè)源端口與各自的目的端口之間可同時(shí)進(jìn)行通信而不發(fā)生沖突。
交換機(jī)只是在工作方式上與集線器不同,其它的連接方式、速度選擇等則與集線器基本相同。
不久的將來,局域網(wǎng)中的交換機(jī)將逐取代集線器。
交換機(jī)一般用于LAN-WAN的連接,交換機(jī)歸于網(wǎng)橋,是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備,有些交換機(jī)也可實(shí)現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組,作用于網(wǎng)絡(luò)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(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò),并采用不同協(xié)議。相比較而言,路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大,但速度相對(duì)也慢,價(jià)格昂貴,第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以廣泛應(yīng)用。
目前個(gè)人比較多寬帶接入方式就是ADSL,因此筆者就ADSL的接入來簡(jiǎn)單的說明一下。現(xiàn)在購(gòu)買的ADSL貓大多具有路由功能(很多的時(shí)候廠家在出廠時(shí)將路由功能屏蔽了,因?yàn)殡娦虐惭b時(shí)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(gè)人上網(wǎng)或少數(shù)幾臺(tái)通過ADSL本身就可以了,如果電腦比較多你只需要再購(gòu)買一個(gè)或多個(gè)集線器或者交換機(jī)。考慮到如今集線器與交換機(jī)的 價(jià)格相差十分小,不是特殊的原因,請(qǐng)購(gòu)買一個(gè)交換機(jī)。不必去追求高價(jià),因?yàn)槿缃癞a(chǎn)品同質(zhì)化十分嚴(yán)重,我最便宜的交換機(jī)現(xiàn)在沒有任 何問題。給你一個(gè)參考報(bào)價(jià),建議你購(gòu)買一個(gè)8口的,以滿足擴(kuò)充需求,一般的價(jià)格100元左右。接上交換機(jī),所有電腦再接到交換機(jī)上就行了。余下所要做的事情就只有把各個(gè)機(jī)器的網(wǎng)線插入交換機(jī)的接口,將貓的網(wǎng)線插入uplink接口。然后設(shè)置路由功能,DHCP等, 就可以共享上網(wǎng)了。