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(wǎng)。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(qū)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(shù)據(jù)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(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人用戶需求不大。路由器是產(chǎn)生于交換機之后,就像交換機產(chǎn)生于集線器之后,所以路由器與交換機也有一定聯(lián)系,并不是完全獨立的兩種設(shè)備。路由器主要克服了交換機不能路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。
總的來說,路由器與交換機的主要區(qū)別體現(xiàn)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(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)計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)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(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;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,在某些情況下會導(dǎo)致通信擁擠和安全漏洞。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)
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數(shù)據(jù)的傳輸起到同步、放大和整形的作用,對數(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;而交換機不但可以對數(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端口工作的時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)較大的時候網(wǎng)絡(luò)性能會受到很大的影響,那么用什么方法避免這種現(xiàn)象的發(fā)生呢?交換機就能夠起到這種作用,當(dāng)交換相工作的時候只有發(fā)出請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端口,所有端口都共享一條帶寬,在同一時刻只能有兩個端口傳送數(shù)據(jù),其他端口只能等待;同時集線器只能工作在半雙工模式下。而對于交換機而言,每個端口都有一條獨占的帶寬,當(dāng)兩個端口工作時并不影響其他端口的工作,同時交換機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(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),對于發(fā)送端來說,它每發(fā)送一個數(shù)據(jù)信息時,首先對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)聽,當(dāng)它檢測到線路正好有空,便立即發(fā)送數(shù)據(jù),否則繼續(xù)檢測,直到線路空閑時再發(fā)送。對于接收端來說,對接收到的信號首先進(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二者區(qū)別的時候,我們先來談?wù)劸W(wǎng)絡(luò)中的共享和交換這兩個概念。在此,我們打個比方,同樣是10個車道的馬路,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,就會造成碰撞沖突,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,每個用戶的實際可用帶寬隨網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)的增加而遞減。這是因為當(dāng)信息繁忙時,多個用戶都可能同進(jìn)“爭用”一個信道,而一個通道在某一時刻只充許一個用戶占用,所以大量的經(jīng)常處于監(jiān)測等待狀態(tài),致使信號在傳送時產(chǎn)生抖動、停滯或失真,嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)的性能。
集線器上是一個中繼器,而中繼器的主要功能是對接收到的信號進(jìn)行整形再生放大,使被衰減的信號再生(恢復(fù))到發(fā)送時的狀態(tài),以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離,而不具備信號的定向傳送能力。
交換式以太網(wǎng)中,交換機供給每個用戶專用的信息通道,除非兩個源端口企圖將信息同時發(fā)往同一目的端口,否則各個源端口與各自的目的端口之間可同時進(jìn)行通信而不發(fā)生沖突。
交換機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)中的交換機將逐取代集線器。
交換機一般用于LAN-WAN的連接,交換機歸于網(wǎng)橋,是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備,有些交換機也可實現(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(zhuǎn)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(yīng)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(xiàn)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(wǎng)或少數(shù)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(chǎn)品同質(zhì)化十分嚴(yán)重,我最便宜的交換機現(xiàn)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(kuò)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(wǎng)線插入交換機的接口,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,路由器與交換機的主要區(qū)別體現(xiàn)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(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)計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)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(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;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,在某些情況下會導(dǎo)致通信擁擠和安全漏洞。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)
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數(shù)據(jù)的傳輸起到同步、放大和整形的作用,對數(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;而交換機不但可以對數(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端口工作的時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)較大的時候網(wǎng)絡(luò)性能會受到很大的影響,那么用什么方法避免這種現(xiàn)象的發(fā)生呢?交換機就能夠起到這種作用,當(dāng)交換相工作的時候只有發(fā)出請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端口,所有端口都共享一條帶寬,在同一時刻只能有兩個端口傳送數(shù)據(jù),其他端口只能等待;同時集線器只能工作在半雙工模式下。而對于交換機而言,每個端口都有一條獨占的帶寬,當(dāng)兩個端口工作時并不影響其他端口的工作,同時交換機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(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),對于發(fā)送端來說,它每發(fā)送一個數(shù)據(jù)信息時,首先對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)聽,當(dāng)它檢測到線路正好有空,便立即發(fā)送數(shù)據(jù),否則繼續(xù)檢測,直到線路空閑時再發(fā)送。對于接收端來說,對接收到的信號首先進(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二者區(qū)別的時候,我們先來談?wù)劸W(wǎng)絡(luò)中的共享和交換這兩個概念。在此,我們打個比方,同樣是10個車道的馬路,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,就會造成碰撞沖突,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,每個用戶的實際可用帶寬隨網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)的增加而遞減。這是因為當(dāng)信息繁忙時,多個用戶都可能同進(jìn)“爭用”一個信道,而一個通道在某一時刻只充許一個用戶占用,所以大量的經(jīng)常處于監(jiān)測等待狀態(tài),致使信號在傳送時產(chǎn)生抖動、停滯或失真,嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)的性能。
集線器上是一個中繼器,而中繼器的主要功能是對接收到的信號進(jìn)行整形再生放大,使被衰減的信號再生(恢復(fù))到發(fā)送時的狀態(tài),以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離,而不具備信號的定向傳送能力。
交換式以太網(wǎng)中,交換機供給每個用戶專用的信息通道,除非兩個源端口企圖將信息同時發(fā)往同一目的端口,否則各個源端口與各自的目的端口之間可同時進(jìn)行通信而不發(fā)生沖突。
交換機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)中的交換機將逐取代集線器。
交換機一般用于LAN-WAN的連接,交換機歸于網(wǎng)橋,是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備,有些交換機也可實現(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(zhuǎn)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(yīng)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(xiàn)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(wǎng)或少數(shù)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(chǎn)品同質(zhì)化十分嚴(yán)重,我最便宜的交換機現(xiàn)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(kuò)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(wǎng)線插入交換機的接口,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。