1、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(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)

2、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OSIRM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(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（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

3、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(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)包會在交換機(jī)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(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

4、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。 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的接入來簡單的說明一下?，F(xiàn)在購

5、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(gè)或多個(gè)集線器或者交換機(jī)?？紤]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，請購買一個(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

6、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。 看完以上的解說讀者應(yīng)該對交換機(jī)、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(jī)、路由器的組合使用為主，具體的組合方式可根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)情況和需求來確定。 交換機(jī)和路由器的區(qū)別 “交換”是今天網(wǎng)絡(luò)里出現(xiàn)頻率最高的一個(gè)詞，從橋接到路由到ATM直至電話系統(tǒng)，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(shí)交換一詞最早出現(xiàn)于電話系統(tǒng)，特指實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同電話機(jī)之間話音信號的交換，完成該工作的設(shè)備就是電話交換機(jī)。所以從本意上來講，交換只是一種技術(shù)概念，即完成信號由設(shè)備入口到出口的轉(zhuǎn)發(fā)。因此，只要是和符合該定義的所有設(shè)

7、備都可被稱為交換設(shè)備。由此可見，“交換”是一個(gè)涵義廣泛的詞語，當(dāng)它被用來描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第二層的設(shè)備時(shí)，實(shí)際指的是一個(gè)橋接設(shè)備；而當(dāng)它被用來描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第三層的設(shè)備時(shí)，又指的是一個(gè)路由設(shè)備。 我們經(jīng)常說到的以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)際是一個(gè)基于網(wǎng)橋技術(shù)的多端口第二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它為數(shù)據(jù)幀從一個(gè)端口到另一個(gè)任意端口的轉(zhuǎn)發(fā)提供了低時(shí)延、低開銷的通路。 由此可見，交換機(jī)內(nèi)部核心處應(yīng)該有一個(gè)交換矩陣，為任意兩端口間的通信提供通路，或是一個(gè)快速交換總線，以使由任意端口接收的數(shù)據(jù)幀從其他端口送出。在實(shí)際設(shè)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(wǎng)交換機(jī)在設(shè)計(jì)思想上有一個(gè)重要的假設(shè)，即交換核心的速度非

8、常之快，以致通常的大流量數(shù)據(jù)不會使其產(chǎn)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(jī)在設(shè)計(jì)上的思路是，認(rèn)為交換的能力相對所傳信息量而言有限）。雖然以太網(wǎng)第二層交換機(jī)是基于多端口網(wǎng)橋發(fā)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(wǎng)絡(luò)更易管理。 而路由器是OSI協(xié)議模型的網(wǎng)絡(luò)層中的分組交換設(shè)備（或網(wǎng)絡(luò)層中繼設(shè)備），路由器的基本功能是把數(shù)據(jù)（IP報(bào)文）傳送到正確的網(wǎng)絡(luò)，包括： 1.IP數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā)，包括數(shù)據(jù)報(bào)的尋徑和傳送； 2.子網(wǎng)隔離，抑制廣播風(fēng)暴； 3.維護(hù)路由表，并與其他路由器交換路由信息，這是IP報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ)。 4.IP數(shù)據(jù)報(bào)

9、的差錯(cuò)處理及簡單的擁塞控制； 5.實(shí)現(xiàn)對IP數(shù)據(jù)報(bào)的過濾和記帳。 對于不同地規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，路由器的作用的側(cè)重點(diǎn)有所不同。 在主干網(wǎng)上，路由器的主要作用是路由選擇。主干網(wǎng)上的路由器，必須知道到達(dá)所有下層網(wǎng)絡(luò)的路徑。這需要維護(hù)龐大的路由表，并對連接狀態(tài)的變化作出盡可能迅速的反應(yīng)。路由器的故障將會導(dǎo)致嚴(yán)重的信息傳輸問題。 在地區(qū)網(wǎng)中，路由器的主要作用是網(wǎng)絡(luò)連接和路由選擇，即連接下層各個(gè)基層網(wǎng)絡(luò)單位園區(qū)網(wǎng)，同時(shí)負(fù)責(zé)下層網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。 在園區(qū)網(wǎng)內(nèi)部，路由器的主要作用是分隔子網(wǎng)。早期的互連網(wǎng)基層單位是局域網(wǎng)（LAN），其中所有主機(jī)處于同一邏輯網(wǎng)絡(luò)中。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，局域網(wǎng)演變成以高速主干和路由

10、器連接的多個(gè)子網(wǎng)所組成的園區(qū)網(wǎng)。在其中，處個(gè)子網(wǎng)在邏輯上獨(dú)立，而路由器就是唯一能夠分隔它們的設(shè)備，它負(fù)責(zé)子網(wǎng)間的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)和廣播隔離，在邊界上的路由器則負(fù)責(zé)與上層網(wǎng)絡(luò)的連接。 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(jī)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。 HUB與交換機(jī)的區(qū)別 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

11、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。 ADSL （Asymmetrical D

12、igital Subscriber Line）即非對稱數(shù)字用戶線路，是xDSL家族成員中的一員，被歐美等發(fā)達(dá)國家譽(yù)為“現(xiàn)代信息高速公路上的快車”。簡單地說，ADSL是利用分頻的技術(shù)把普通電話線路所傳輸?shù)牡皖l信號和高頻信號分離。3400Hz以下供電話使用；3400Hz以上的高頻部分供上網(wǎng)使用，即在同一銅線上分別傳送數(shù)據(jù)和語音信號，數(shù)據(jù)信號并不通過電話交換機(jī)設(shè)備。這樣既可以提供高速傳輸：上行（從用戶到網(wǎng)絡(luò)）的低速傳輸可達(dá) 640Kbps，下行（從網(wǎng)絡(luò)到用戶）的高速傳輸可達(dá)7Mbps；而且在上網(wǎng)的同時(shí)不影響電話的正常使用，這也意味著使用ADSL上網(wǎng)時(shí)，并不需要繳付另外的電話費(fèi)。 ADSL所用到的協(xié)議

13、有PPPoE 、PPPOVER 、RFC1483 BRIDGE、RFC1483 ROUTED，目前廣州電信支持的是PPPoE協(xié)議。路由器：什么是路由器 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(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)。 路由器有兩大典型功能，即數(shù)據(jù)通道功能和控制功能。數(shù)據(jù)通道功能包括轉(zhuǎn)發(fā)決定、背板轉(zhuǎn)發(fā)以及輸出鏈路調(diào)度等，一般由特定的硬件來完成；控制功能一般用軟件來實(shí)現(xiàn)，包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)管理等。 多少年來，路由器的發(fā)展有起有伏。90年代中期，傳統(tǒng)路由器成為制約因特網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。ATM

14、交換機(jī)取而代之，成為IP骨干網(wǎng)的核心，路由器變成了配角。進(jìn)入90年代末期，Internet規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，流量每半年翻一番，ATM網(wǎng)又成為瓶頸，路由器東山再起，Gbps路由交換機(jī)在1997年面世后，人們又開始以Gbps路由交換機(jī)取代ATM交換機(jī)，架構(gòu)以路由器為核心的骨干網(wǎng)。 附：路由器原理及路由協(xié)議 近十年來，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，大型互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（如Internet）的迅猛發(fā)展，路由技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中已逐漸成為關(guān)鍵部分，路由器也隨之成為最重要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。用戶的需求推動著路由技術(shù)的發(fā)展和路由器的普及，人們已經(jīng)不滿足于僅在本地網(wǎng)絡(luò)上共享信息，而希望最大限度地利用全球各個(gè)地區(qū)、各種類型的網(wǎng)絡(luò)資源

15、。而在目前的情況下，任何一個(gè)有一定規(guī)模的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（如企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)、智能大廈等），無論采用的是快速以大網(wǎng)技術(shù)、FDDI技術(shù)，還是ATM技術(shù)，都離不開路由器，否則就無法正常運(yùn)作和管理。 1 網(wǎng)絡(luò)互連 把自己的網(wǎng)絡(luò)同其它的網(wǎng)絡(luò)互連起來，從網(wǎng)絡(luò)中獲取更多的信息和向網(wǎng)絡(luò)發(fā)布自己的消息，是網(wǎng)絡(luò)互連的最主要的動力。網(wǎng)絡(luò)的互連有多種方式，其中使用最多的是網(wǎng)橋互連和路由器互連。 1.1 網(wǎng)橋互連的網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)橋工作在OSI模型中的第二層，即鏈路層。完成數(shù)據(jù)幀（frame）的轉(zhuǎn)發(fā)，主要目的是在連接的網(wǎng)絡(luò)間提供透明的通信。網(wǎng)橋的轉(zhuǎn)發(fā)是依據(jù)數(shù)據(jù)幀中的源地址和目的地址來判斷一個(gè)幀是否應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)和轉(zhuǎn)發(fā)到哪個(gè)端口。幀中的地址稱

16、為“MAC”地址或“硬件”地址，一般就是網(wǎng)卡所帶的地址。 網(wǎng)橋的作用是把兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連起來，提供透明的通信。網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備看不到網(wǎng)橋的存在，設(shè)備之間的通信就如同在一個(gè)網(wǎng)上一樣方便。由于網(wǎng)橋是在數(shù)據(jù)幀上進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的，因此只能連接相同或相似的網(wǎng)絡(luò)（相同或相似結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)幀），如以太網(wǎng)之間、以太網(wǎng)與令牌環(huán)（token ring）之間的互連，對于不同類型的網(wǎng)絡(luò)（數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)不同），如以太網(wǎng)與X.25之間，網(wǎng)橋就無能為力了。 網(wǎng)橋擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，提高了網(wǎng)絡(luò)的性能，給網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用帶來了方便，在以前的網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)橋的應(yīng)用較為廣泛。但網(wǎng)橋互連也帶來了不少問題：一個(gè)是廣播風(fēng)暴，網(wǎng)橋不阻擋網(wǎng)絡(luò)中廣播消息，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模較大

17、時(shí)（幾個(gè)網(wǎng)橋，多個(gè)以太網(wǎng)段），有可能引起廣播風(fēng)暴（broadcasting storm），導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)全被廣播信息充滿，直至完全癱瘓。第二個(gè)問題是，當(dāng)與外部網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)，網(wǎng)橋會把內(nèi)部和外部網(wǎng)絡(luò)合二為一，成為一個(gè)網(wǎng)，雙方都自動向?qū)Ψ酵耆_放自己的網(wǎng)絡(luò)資源。這種互連方式在與外部網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)顯然是難以接受的。問題的主要根源是網(wǎng)橋只是最大限度地把網(wǎng)絡(luò)溝通，而不管傳送的信息是什么。 1.2 路由器互連網(wǎng)絡(luò) 路由器互連與網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議有關(guān)，我們討論限于TCPIP網(wǎng)絡(luò)的情況。 路由器工作在OSI模型中的第三層，即網(wǎng)絡(luò)層。路由器利用網(wǎng)絡(luò)層定義的“邏輯”上的網(wǎng)絡(luò)地址（即IP地址）來區(qū)別不同的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互連和隔離，

18、保持各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立性。路由器不轉(zhuǎn)發(fā)廣播消息，而把廣播消息限制在各自的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。發(fā)送到其他網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)茵先被送到路由器，再由路由器轉(zhuǎn)發(fā)出去。 IP路由器只轉(zhuǎn)發(fā)IP分組，把其余的部分擋在網(wǎng)內(nèi)（包括廣播），從而保持各個(gè)網(wǎng)絡(luò)具有相對的獨(dú)立性，這樣可以組成具有許多網(wǎng)絡(luò)（子網(wǎng)）互連的大型的網(wǎng)絡(luò)。由于是在網(wǎng)絡(luò)層的互連，路由器可方便地連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)，只要網(wǎng)絡(luò)層運(yùn)行的是IP協(xié)議，通過路由器就可互連起來。 網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備用它們的網(wǎng)絡(luò)地址（TCPIP網(wǎng)絡(luò)中為IP地址）互相通信。IP地址是與硬件地址無關(guān)的“邏輯”地址。路由器只根據(jù)IP地址來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。IP地址的結(jié)構(gòu)有兩部分，一部分定義網(wǎng)絡(luò)號，另一部分定義網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)號

19、。目前，在Internet網(wǎng)絡(luò)中采用子網(wǎng)掩碼來確定IP地址中網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。子網(wǎng)掩碼與IP地址一樣也是32bit，并且兩者是一一對應(yīng)的，并規(guī)定，子網(wǎng)掩碼中數(shù)字為“1”所對應(yīng)的IP地址中的部分為網(wǎng)絡(luò)號，為“0”所對應(yīng)的則為主機(jī)號。網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號合起來，才構(gòu)成一個(gè)完整的IP地址。同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)IP地址，其網(wǎng)絡(luò)號必須是相同的，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)稱為IP子網(wǎng)。 通信只能在具有相同網(wǎng)絡(luò)號的IP地址之間進(jìn)行，要與其它IP子網(wǎng)的主機(jī)進(jìn)行通信，則必須經(jīng)過同一網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)路由器或網(wǎng)關(guān)（gateway）出去。不同網(wǎng)絡(luò)號的IP地址不能直接通信，即使它們接在一起，也不能通信。 路由器有多個(gè)端口，用于連接多個(gè)IP子網(wǎng)。每

20、個(gè)端口的IP地址的網(wǎng)絡(luò)號要求與所連接的IP子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號相同。不同的端口為不同的網(wǎng)絡(luò)號，對應(yīng)不同的IP子網(wǎng)，這樣才能使各子網(wǎng)中的主機(jī)通過自己子網(wǎng)的IP地址把要求出去的IP分組送到路由器上 2 路由原理 當(dāng)IP子網(wǎng)中的一臺主機(jī)發(fā)送IP分組給同一IP子網(wǎng)的另一臺主機(jī)時(shí)，它將直接把IP分組送到網(wǎng)絡(luò)上，對方就能收到。而要送給不同IP于網(wǎng)上的主機(jī)時(shí)，它要選擇一個(gè)能到達(dá)目的子網(wǎng)上的路由器，把IP分組送給該路由器，由路由器負(fù)責(zé)把IP分組送到目的地。如果沒有找到這樣的路由器，主機(jī)就把IP分組送給一個(gè)稱為“缺省網(wǎng)關(guān)（default gateway）”的路由器上?！叭笔【W(wǎng)關(guān)”是每臺主機(jī)上的一個(gè)配置參數(shù)，它是接在同一

21、個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)路由器端口的IP地址。 路由器轉(zhuǎn)發(fā)IP分組時(shí)，只根據(jù)IP分組目的IP地址的網(wǎng)絡(luò)號部分，選擇合適的端口，把IP分組送出去。同主機(jī)一樣，路由器也要判定端口所接的是否是目的子網(wǎng)，如果是，就直接把分組通過端口送到網(wǎng)絡(luò)上，否則，也要選擇下一個(gè)路由器來傳送分組。路由器也有它的缺省網(wǎng)關(guān)，用來傳送不知道往哪兒送的IP分組。這樣，通過路由器把知道如何傳送的IP分組正確轉(zhuǎn)發(fā)出去，不知道的IP分組送給“缺省網(wǎng)關(guān)”路由器，這樣一級級地傳送，IP分組最終將送到目的地，送不到目的地的IP分組則被網(wǎng)絡(luò)丟棄了。 目前TCPIP網(wǎng)絡(luò)，全部是通過路由器互連起來的，Internet就是成千上萬個(gè)IP子網(wǎng)通過路由器互連

22、起來的國際性網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)稱為以路由器為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)（router based network），形成了以路由器為節(jié)點(diǎn)的“網(wǎng)間網(wǎng)”。在“網(wǎng)間網(wǎng)”中，路由器不僅負(fù)責(zé)對IP分組的轉(zhuǎn)發(fā)，還要負(fù)責(zé)與別的路由器進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，共同確定“網(wǎng)間網(wǎng)”的路由選擇和維護(hù)路由表。 路由動作包括兩項(xiàng)基本內(nèi)容：尋徑和轉(zhuǎn)發(fā)。尋徑即判定到達(dá)目的地的最佳路徑，由路由選擇算法來實(shí)現(xiàn)。由于涉及到不同的路由選擇協(xié)議和路由選擇算法，要相對復(fù)雜一些。為了判定最佳路徑，路由選擇算法必須啟動并維護(hù)包含路由信息的路由表，其中路由信息依賴于所用的路由選擇算法而不盡相同。路由選擇算法將收集到的不同信息填入路由表中，根據(jù)路由表可將目的網(wǎng)絡(luò)與下一站（nex

23、thop）的關(guān)系告訴路由器。路由器間互通信息進(jìn)行路由更新，更新維護(hù)路由表使之正確反映網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥兓?，并由路由器根?jù)量度來決定最佳路徑。這就是路由選擇協(xié)議（routing protocol），例如路由信息協(xié)議（RIP，routing information protocol）、開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議（OSPF,open shortest path first ）和邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（BGP,）等。 轉(zhuǎn)發(fā)即沿尋徑好的最佳路徑傳送信息分組。路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何將分組發(fā)送到下一個(gè)站點(diǎn)（路由器或主機(jī)），如果路由器不知道如何發(fā)送分組，通常將該分組丟棄；否則就根據(jù)路由表的相應(yīng)表項(xiàng)將分組發(fā)送到

24、下一個(gè)站點(diǎn)，如果目的網(wǎng)絡(luò)直接與路由器相連，路由器就把分組直接送到相應(yīng)的端口上。這就是路由轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議（routed protocol）。 路由轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議和路由選擇協(xié)議是相互配合又相互獨(dú)立的概念，前者使用后者維護(hù)的路由表，同時(shí)后者要利用前者提供的功能來發(fā)布路由協(xié)議數(shù)據(jù)分組。下文中提到的路由協(xié)議，除非特別說明，都是指路由選擇協(xié)議，這也是普遍的習(xí)慣。 3 路由協(xié)議 典型的路由選擇方式有兩種：靜態(tài)路由和動態(tài)路由。 靜態(tài)路由是在路由器中設(shè)置的固定的路由表。除非網(wǎng)絡(luò)管理員干預(yù)，否則靜態(tài)路由不會發(fā)生變化。由于靜態(tài)路由不能對網(wǎng)絡(luò)的改變作出反映，一般用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定的網(wǎng)絡(luò)中。靜態(tài)路由的優(yōu)點(diǎn)是簡單、高效、

25、可靠。在所有的路由中，靜態(tài)路由優(yōu)先級最高。當(dāng)動態(tài)路由與靜態(tài)路由發(fā)生沖突時(shí)，以靜態(tài)路由為準(zhǔn)。 動態(tài)路由是網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的過程。它能實(shí)時(shí)地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化。如果路由更新信息表明發(fā)生了網(wǎng)絡(luò)變化，路由選擇軟件就會重新計(jì)算路由，并發(fā)出新的路由更新信息。這些信息通過各個(gè)網(wǎng)絡(luò)，引起各路由器重新啟動其路由算法，并更新各自的路由表以動態(tài)地反映網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?。動態(tài)路由適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，各種動態(tài)路由協(xié)議會不同程度地占用網(wǎng)絡(luò)帶寬和CPU資源。 靜態(tài)路由和動態(tài)路由有各自的特點(diǎn)和適用范圍，因此在網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)路由通常作為靜態(tài)路由的補(bǔ)充。當(dāng)一個(gè)

26、分組在路由器中進(jìn)行尋徑時(shí)，路由器首先查找靜態(tài)路由，如果查到則根據(jù)相應(yīng)的靜態(tài)路由轉(zhuǎn)發(fā)分組；否則再查找動態(tài)路由。 根據(jù)是否在一個(gè)自治域內(nèi)部使用，動態(tài)路由協(xié)議分為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP）和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（EGP）。這里的自治域指一個(gè)具有統(tǒng)一管理機(jī)構(gòu)、統(tǒng)一路由策略的網(wǎng)絡(luò)。自治域內(nèi)部采用的路由選擇協(xié)議稱為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，常用的有RIP、OSPF；外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議主要用于多個(gè)自治域之間的路由選擇，常用的是BGP和BGP-4。下面分別進(jìn)行簡要介紹。 3.1 RIP路由協(xié)議 RIP協(xié)議最初是為Xerox網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的Xerox parc通用協(xié)議而設(shè)計(jì)的，是Internet中常用的路由協(xié)議。RIP采用距離向量算法，即路由器根

27、據(jù)距離選擇路由，所以也稱為距離向量協(xié)議。路由器收集所有可到達(dá)目的地的不同路徑，并且保存有關(guān)到達(dá)每個(gè)目的地的最少站點(diǎn)數(shù)的路徑信息，除到達(dá)目的地的最佳路徑外，任何其它信息均予以丟棄。同時(shí)路由器也把所收集的路由信息用RIP協(xié)議通知相鄰的其它路由器。這樣，正確的路由信息逐漸擴(kuò)散到了全網(wǎng)。 RIP使用非常廣泛，它簡單、可靠，便于配置。但是RIP只適用于小型的同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樗试S的最大站點(diǎn)數(shù)為15，任何超過15個(gè)站點(diǎn)的目的地均被標(biāo)記為不可達(dá)。而且RIP每隔30s一次的路由信息廣播也是造成網(wǎng)絡(luò)的廣播風(fēng)暴的重要原因之一。 3.2 OSPF路由協(xié)議 80年代中期，RIP已不能適應(yīng)大規(guī)模異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互連，0SPF隨

28、之產(chǎn)生。它是網(wǎng)間工程任務(wù)組織（1ETF）的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議工作組為IP網(wǎng)絡(luò)而開發(fā)的一種路由協(xié)議。 oSPF是一種基于鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，需要每個(gè)路由器向其同一管理域的所有其它路由器發(fā)送鏈路狀態(tài)廣播信息。在OSPF的鏈路狀態(tài)廣播中包括所有接口信息、所有的量度和其它一些變量。利用oSPF的路由器首先必須收集有關(guān)的鏈路狀態(tài)信息，并根據(jù)一定的算法計(jì)算出到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的最短路徑。而基于距離向量的路由協(xié)議僅向其鄰接路由器發(fā)送有關(guān)路由更新信息。 與RIP不同，OSPF將一個(gè)自治域再劃分為區(qū)，相應(yīng)地即有兩種類型的路由選擇方式：當(dāng)源和目的地在同一區(qū)時(shí)，采用區(qū)內(nèi)路由選擇；當(dāng)源和目的地在不同區(qū)時(shí)，則采用區(qū)間路由選擇。這就大

29、大減少了網(wǎng)絡(luò)開銷，并增加了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。當(dāng)一個(gè)區(qū)內(nèi)的路由器出了故障時(shí)并不影響自治域內(nèi)其它區(qū)路由器的正常工作，這也給網(wǎng)絡(luò)的管理、維護(hù)帶來方便。 3.3 BGP和BGP-4路由協(xié)議 BGP是為TCPIP互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，用于多個(gè)自治域之間。它既不是基于純粹的鏈路狀態(tài)算法，也不是基于純粹的距離向量算法。它的主要功能是與其它自治域的BGP交換網(wǎng)絡(luò)可達(dá)信息。各個(gè)自治域可以運(yùn)行不同的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。BGP更新信息包括網(wǎng)絡(luò)號自治域路徑的成對信息。自治域路徑包括到達(dá)某個(gè)特定網(wǎng)絡(luò)須經(jīng)過的自治域串，這些更新信息通過TCP傳送出去，以保證傳輸?shù)目煽啃浴?為了滿足Internet日益擴(kuò)大的需要，BGP還在不斷地

30、發(fā)展。在最新的BGp4中，還可以將相似路由合并為一條路由。 3.4 路由表項(xiàng)的優(yōu)先問題 在一個(gè)路由器中，可同時(shí)配置靜態(tài)路由和一種或多種動態(tài)路由。它們各自維護(hù)的路由表都提供給轉(zhuǎn)發(fā)程序，但這些路由表的表項(xiàng)間可能會發(fā)生沖突。這種沖突可通過配置各路由表的優(yōu)先級來解決。通常靜態(tài)路由具有默認(rèn)的最高優(yōu)先級，當(dāng)其它路由表表項(xiàng)與它矛盾時(shí)，均按靜態(tài)路由轉(zhuǎn)發(fā)。 4 路由算法 路由算法在路由協(xié)議中起著至關(guān)重要的作用，采用何種算法往往決定了最終的尋徑結(jié)果，因此選擇路由算法一定要仔細(xì)。通常需要綜合考慮以下幾個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)： （1）最優(yōu)化：指路由算法選擇最佳路徑的能力。 （2）簡潔性：算法設(shè)計(jì)簡潔，利用最少的軟件和開銷，提供最

31、有效的功能。 （3）堅(jiān)固性：路由算法處于非正常或不可預(yù)料的環(huán)境時(shí)，如硬件故障、負(fù)載過高或操作失誤時(shí)，都能正確運(yùn)行。由于路由器分布在網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接點(diǎn)上，所以在它們出故障時(shí)會產(chǎn)生嚴(yán)重后果。最好的路由器算法通常能經(jīng)受時(shí)間的考驗(yàn)，并在各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下被證實(shí)是可靠的。 （4）快速收斂：收斂是在最佳路徑的判斷上所有路由器達(dá)到一致的過程。當(dāng)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)事件引起路由可用或不可用時(shí)，路由器就發(fā)出更新信息。路由更新信息遍及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，引發(fā)重新計(jì)算最佳路徑，最終達(dá)到所有路由器一致公認(rèn)的最佳路徑。收斂慢的路由算法會造成路徑循環(huán)或網(wǎng)絡(luò)中斷。 （5）靈活性：路由算法可以快速、準(zhǔn)確地適應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。例如，某個(gè)網(wǎng)段發(fā)生故障，路由算法要能

32、很快發(fā)現(xiàn)故障，并為使用該網(wǎng)段的所有路由選擇另一條最佳路徑。 路由算法按照種類可分為以下幾種：靜態(tài)和動態(tài)、單路和多路、平等和分級、源路由和透明路由、域內(nèi)和域間、鏈路狀態(tài)和距離向量。前面幾種的特點(diǎn)與字面意思基本一致，下面著重介紹鏈路狀態(tài)和距離向量算法。 鏈路狀態(tài)算法（也稱最短路徑算法）發(fā)送路由信息到互聯(lián)網(wǎng)上所有的結(jié)點(diǎn)，然而對于每個(gè)路由器，僅發(fā)送它的路由表中描述了其自身鏈路狀態(tài)的那一部分。距離向量算法（也稱為Bellman-Ford算法）則要求每個(gè)路由器發(fā)送其路由表全部或部分信息，但僅發(fā)送到鄰近結(jié)點(diǎn)上。從本質(zhì)上來說，鏈路狀態(tài)算法將少量更新信息發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)各處，而距離向量算法發(fā)送大量更新信息至鄰接路由器

33、。 由于鏈路狀態(tài)算法收斂更快，因此它在一定程度上比距離向量算法更不易產(chǎn)生路由循環(huán)。但另一方面，鏈路狀態(tài)算法要求比距離向量算法有更強(qiáng)的CPU能力和更多的內(nèi)存空間，因此鏈路狀態(tài)算法將會在實(shí)現(xiàn)時(shí)顯得更昂貴一些。除了這些區(qū)別，兩種算法在大多數(shù)環(huán)境下都能很好地運(yùn)行。 最后需要指出的是，路由算法使用了許多種不同的度量標(biāo)準(zhǔn)去決定最佳路徑。復(fù)雜的路由算法可能采用多種度量來選擇路由，通過一定的加權(quán)運(yùn)算，將它們合并為單個(gè)的復(fù)合度量、再填入路由表中，作為尋徑的標(biāo)準(zhǔn)。通常所使用的度量有：路徑長度、可靠性、時(shí)延、帶寬、負(fù)載、通信成本等 5 新一代路由器 由于多媒體等應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)展，以及ATM、快速以太網(wǎng)等新技術(shù)的不

34、斷采用，網(wǎng)絡(luò)的帶寬與速率飛速提高，傳統(tǒng)的路由器已不能滿足人們對路由器的性能要求。因?yàn)閭鹘y(tǒng)路由器的分組轉(zhuǎn)發(fā)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)均基于軟件，在轉(zhuǎn)發(fā)過程中對分組的處理要經(jīng)過許多環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)發(fā)過程復(fù)雜，使得分組轉(zhuǎn)發(fā)的速率較慢。另外，由于路由器是網(wǎng)絡(luò)互連的關(guān)鍵設(shè)備，是網(wǎng)絡(luò)與其它網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的一個(gè)“關(guān)口”，對其安全性有很高的要求，因此路由器中各種附加的安全措施增加了CPU的負(fù)擔(dān)，這樣就使得路由器成為整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)上的“瓶頸”。 傳統(tǒng)的路由器在轉(zhuǎn)發(fā)每一個(gè)分組時(shí)，都要進(jìn)行一系列的復(fù)雜操作，包括路由查找、訪問控制表匹配、地址解析、優(yōu)先級管理以及其它的附加操作。這一系列的操作大大影響了路由器的性能與效率，降低了分組轉(zhuǎn)發(fā)速率和轉(zhuǎn)發(fā)

35、的吞吐量，增加了CPU的負(fù)擔(dān)。而經(jīng)過路由器的前后分組間的相關(guān)性很大，具有相同目的地址和源地址的分組往往連續(xù)到達(dá)，這為分組的快速轉(zhuǎn)發(fā)提供了實(shí)現(xiàn)的可能與依據(jù)。新一代路由器，如IP Switch、Tag Switch等，就是采用這一設(shè)計(jì)思想用硬件來實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)發(fā)，大大提高了路由器的性能與效率。 新一代路由器使用轉(zhuǎn)發(fā)緩存來簡化分組的轉(zhuǎn)發(fā)操作。在快速轉(zhuǎn)發(fā)過程中，只需對一組具有相同目的地址和源地址的分組的前幾個(gè)分組進(jìn)行傳統(tǒng)的路由轉(zhuǎn)發(fā)處理，并把成功轉(zhuǎn)發(fā)的分組的目的地址、源地址和下一網(wǎng)關(guān)地址（下一路由器地址）放人轉(zhuǎn)發(fā)緩存中。當(dāng)其后的分組要進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，茵先查看轉(zhuǎn)發(fā)緩存，如果該分組的目的地址和源地址與轉(zhuǎn)發(fā)緩存中的匹

36、配，則直接根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)緩存中的下一網(wǎng)關(guān)地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，而無須經(jīng)過傳統(tǒng)的復(fù)雜操作，大大減輕了路由器的負(fù)擔(dān)，達(dá)到了提高路由器吞吐量的目標(biāo)。-集線器，英文名又稱Hub，在OSI模型中屬于數(shù)據(jù)鏈路層。價(jià)格便宜是它最大的優(yōu)勢，但由于集線器屬于共享型設(shè)備，導(dǎo)致了在繁重的網(wǎng)絡(luò)中，效率變得十分低下，所以我們在中、大型的網(wǎng)絡(luò)中看不到集線器的身影。如今的集線器普遍采用全雙工模式，市場上常見的集線器傳輸速率普遍都為100Mbps。接下來我們了解一下集線器的幾個(gè)概念：共享型 集線器最大的特點(diǎn)就是采用共享型模式，就是指在有一個(gè)端口在向另一個(gè)端口發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，其他端口就處于“等待”狀態(tài)。為什么會“等待”呢？舉個(gè)例子來說，其實(shí)在單

37、位時(shí)間內(nèi)A向B發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，A是發(fā)送給B、C、D三個(gè)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(shí)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(shí)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。 IP廣播 所謂IP廣播（也稱：群發(fā)），是指集線器在發(fā)送數(shù)據(jù)給下層設(shè)備時(shí)，不分原數(shù)據(jù)來自何處，將所得數(shù)據(jù)發(fā)給每一個(gè)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(gè)例子來說：

38、在網(wǎng)內(nèi)時(shí)，當(dāng)客戶端A發(fā)送數(shù)據(jù)包給客戶端B時(shí)，集線器便將來自A的數(shù)據(jù)包群發(fā)給每一個(gè)端口，此時(shí)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(dāng)客戶端A發(fā)送域名“”時(shí)，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(shí)，集線器便群發(fā)給所有接入的端口，需要此地址的機(jī)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)。 單位時(shí)間 這應(yīng)該是最簡單的一個(gè)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(shí)間內(nèi)Hub能做什么事呢？上面在解釋共享型的時(shí)候已經(jīng)舉了個(gè)例子，但是有一點(diǎn)在這需要解釋的

39、是，比如我們有的時(shí)候會看到A在向B發(fā)送數(shù)據(jù)的“同時(shí)”，C也在向D傳送數(shù)據(jù)，這看起來似乎有點(diǎn)矛盾，也確實(shí)是這樣，那為什么會看起來2者同時(shí)在進(jìn)行呢？因?yàn)锳在第一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)給B的時(shí)候，由于廣播的原因，B、C、D在第一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)會同時(shí)接受廣播，但是C，D會從第2個(gè)單位時(shí)間開始拒絕接收A發(fā)來的數(shù)據(jù)，因?yàn)镃和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(gè)單位時(shí)間的時(shí)候C也發(fā)送一個(gè)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(gè)單位時(shí)間，但是我們卻很難察覺到，感覺上就是在同時(shí)“進(jìn)行”一樣。-交換”和“交換機(jī)”最早起源于電話通訊系統(tǒng)（PSTN）。我們以前經(jīng)常在電影或

40、電視中看到一些老的影片時(shí)?？吹接腥嗽陔娫挋C(jī)旁狂搖幾下（注意不是撥號），然后就說：跟我接XXX，話務(wù)接線員接到要求后就會把相應(yīng)端線頭插在要接的端子上，即可通話。其實(shí)這就是最原始的電話交換機(jī)系統(tǒng)，只不過它是一種人工電話交換系統(tǒng)，不是自動的，也不是我們今天要談的程控交換機(jī)，但是我們現(xiàn)在要講的程控交換機(jī)也就是在這個(gè)電話交換機(jī)技術(shù)上發(fā)展而來的。 自1876年美國貝爾發(fā)明電話以來，隨著社會需求的日益增長和科技水平的不斷提高，電話交換技術(shù)處于迅速的變革和發(fā)展之中。其歷程可分為三個(gè)階段：人工交換、機(jī)電交換和電子交換。 早在1878年就出現(xiàn)了人工交換機(jī)，它是借助話務(wù)員進(jìn)行話務(wù)接續(xù)，顯然其效率是很低的。15年后步

41、進(jìn)制的交換機(jī)問世，它標(biāo)志著交換技術(shù)從人工時(shí)代邁入機(jī)電交換時(shí)代。這種交換機(jī)屬于“直接控制”方式，即用戶可以通過話機(jī)撥號脈沖直接控制步進(jìn)接續(xù)器做升降和旋轉(zhuǎn)動作。從而自動完成用戶間的接續(xù)。這種交換機(jī)雖然實(shí)現(xiàn)了自動接續(xù)，但存在著速度慢、效率低、雜音大與機(jī)械磨損嚴(yán)重等缺點(diǎn)。 直到1938年發(fā)明了縱橫制(cross bar)交換機(jī)才部分解決了上述問題，相對于步進(jìn)制交換機(jī)，它有兩方面重要改進(jìn)：1.利用繼電器控制的壓接觸接線陣列代替大幅度動作的步進(jìn)接線器，從而減少了磨損和雜音，提高了可靠性和接續(xù)速度；2.由直接控制過渡到間接控制方式,這樣用戶的撥號脈沖不在直接控制接線器動作,而先由記發(fā)器接收,存儲,然后通過標(biāo)

42、志器驅(qū)動接線器,以完成用戶間接續(xù)。這種間接控制方式將控制部分與話路部分分開,提高了靈活性和控制效率,加快了速度。由于縱橫制交換機(jī)具有一系列優(yōu)點(diǎn),因而它在電話交換發(fā)展上占有重要的地位,得到了廣泛的應(yīng)用,直到現(xiàn)在,世界上相當(dāng)多的國家和我國少數(shù)地區(qū)的公用電話通信網(wǎng)仍在使用縱橫交換機(jī) 隨著半導(dǎo)體器件和計(jì)算機(jī)技術(shù)的誕生與迅速發(fā)展,猛烈地沖擊著傳統(tǒng)的機(jī)電式交換結(jié)構(gòu),使之走向電子化。美國貝爾公司經(jīng)過艱苦努力于1965年生產(chǎn)了世界上第一臺商用存儲程序控制的電子交換機(jī)(No.1 ESS),這一成果標(biāo)志著電話交換機(jī)從機(jī)電時(shí)代躍入電子時(shí)代,使交換技術(shù)發(fā)生時(shí)代的變革。由于電子交換機(jī)具有體積小、速度快、便于提供有效而可

43、靠的服務(wù)等優(yōu)點(diǎn),引起世界各國的極大興趣。在發(fā)展過程中相繼研制出各種類型的電子交換機(jī)。 二、交換機(jī)的分類 就控制方式而論,主要分兩大類： 1、布線邏輯控制(WLC,Wired Logic Control)它是通過布線方式實(shí)現(xiàn)交換機(jī)的邏輯控制功能，通常這種交換機(jī)仍使用機(jī)電接線器而將控制部分更新成電子器件，因此稱它為布控半電子式交換機(jī)，這種交換機(jī)相對于機(jī)電交換機(jī)來說，雖然在器件與技術(shù)上向電子化邁進(jìn)了一大步，但它基本上繼承與保留了縱橫制交換機(jī)布控方式的弊端，體積大，業(yè)務(wù)與維護(hù)功能低，缺乏靈活性，因此它只是機(jī)電式向電子式演變歷程中的過度性產(chǎn)物。 2、存儲程序控制(SPC,Stored Program C

44、ontrol)它是將用戶的信息和交換機(jī)的控制，維護(hù)管理功能預(yù)先變成程序存儲到計(jì)算機(jī)的存儲器內(nèi)。當(dāng)交換機(jī)工作時(shí)，控制部分自動監(jiān)測用戶的狀態(tài)變化和所撥號碼，并根據(jù)要求執(zhí)行程序，從而完成各種交換功能。通常這種交換機(jī)屬于全電子型，采用程序控制方式，因此稱為存儲程序控制交換機(jī)，或簡稱為程控交換機(jī)。 程控交換機(jī)按用途可分為市話，長話和用戶交換機(jī)；按接續(xù)方式可分為空分和時(shí)分交換機(jī)。 程控交換機(jī)按信息傳送方式可分為：模擬交換機(jī)和數(shù)字交換機(jī)。 由于程控空分交換機(jī)的接續(xù)網(wǎng)絡(luò)(或交換網(wǎng)絡(luò))采用空分接線器(或交叉點(diǎn)開關(guān)陣列)，且在話路部分中一般傳送和交換的是模擬話音信號，因而習(xí)慣稱為程控模擬交換機(jī)，這種交換機(jī)不需進(jìn)行

45、話音的模數(shù)轉(zhuǎn)換(編解碼)，用戶電路簡單，因而成本低，目前主要用作小容量模擬用戶交換機(jī)。 程控時(shí)分交換機(jī)一般在話路部分中傳送和交換的是模擬話音信號，因而習(xí)慣稱為程控?cái)?shù)字交換機(jī)，隨著數(shù)字通信與脈沖編碼調(diào)制(PCM)技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，世界各先進(jìn)國家自60年代開始以極大的熱情競相研制數(shù)字程控交換機(jī)，經(jīng)過艱苦的努力，法國首先于1970年在拉尼翁(Lanion)成功開通了世界上第一個(gè)程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng)E10，它標(biāo)志著交換技術(shù)從傳統(tǒng)的模擬交換進(jìn)入數(shù)字交換時(shí)代。由于程控?cái)?shù)字交換技術(shù)的先進(jìn)性和設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性，使電話交換跨上了一個(gè)新的臺階，而且對開通非話業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換奠定了基礎(chǔ)，因而成為交換技術(shù)的

46、主要發(fā)展方向，隨著微處理器技術(shù)和專用集成電路的飛速發(fā)展，程控?cái)?shù)字交換的優(yōu)越性愈加明顯的展現(xiàn)出來。目前所生產(chǎn)的中大容量的程控交換機(jī)全部為數(shù)字式的。 90年代后，我國逐漸出現(xiàn)了一批自行研制的大中型容量的具有國際先進(jìn)水平的數(shù)字程控局用交換機(jī)，典型的如深圳華為公司的C&C08系列、西安大唐的SP30系列、深圳中興的ZXJ系列等等，這些交換機(jī)的出現(xiàn)，表明在窄帶交換機(jī)領(lǐng)域，我們國家的研發(fā)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界水平。隨著時(shí)代的發(fā)展，目前的交換機(jī)系統(tǒng)逐漸融合ATM、無線通信、接入網(wǎng)技術(shù)、HDSL、ASDL、視頻會議等先進(jìn)技術(shù)?？梢韵胂螅窈蟮慕粨Q機(jī)系統(tǒng)，將不僅僅是語音傳輸系統(tǒng)，而是一個(gè)包含聲音、文字、圖象的高比特

47、寬帶傳輸系統(tǒng)，并深入到千家萬戶之中。IP電話就是其應(yīng)用一例。世界上傳統(tǒng)交換機(jī)廠商目前正努力研制，并通過與計(jì)算機(jī)廠商的合作和交流，來達(dá)到這一目的。 三、交換機(jī)的現(xiàn)在與將來程控交換機(jī)的特點(diǎn)與技術(shù)動向 程控?cái)?shù)字交換機(jī)是現(xiàn)代數(shù)字通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與大規(guī)模集成電路(LSI)有機(jī)結(jié)合的集線器與路由器 懸賞分：0 | 解決時(shí)間：2011-3-30 20:55 | 提問者：lhjwgsdx 最佳答案 witch）與路由器（Router）一直都是網(wǎng)絡(luò)界的活躍分子，但讓很多初入網(wǎng)絡(luò)之門的菜鳥惱火的是，它們?nèi)卟粌H外觀相似，而且經(jīng)常呆在一起，要想分清誰是誰，感覺有點(diǎn)難!就讓我們一起來看看它們之間有什么區(qū)別和聯(lián)系吧

48、! 三劍客的工作原理 一、集線器 1.什么是集線器 在認(rèn)識集線器之前，必須先了解一下中繼器。在我們接觸到的網(wǎng)絡(luò)中，最簡單的就是兩臺電腦通過兩塊網(wǎng)卡構(gòu)成“雙機(jī)互連”，兩塊網(wǎng)卡之間一般是由非屏蔽雙絞線來充當(dāng)信號線的。由于雙絞線在傳輸信號時(shí)信號功率會逐漸衰減，當(dāng)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，雙絞線的最大傳輸距離為100米。當(dāng)兩臺電腦之間的距離超過100米時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)雙機(jī)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)過整理，重新產(chǎn)生出完整的信號再繼續(xù)傳送。 中繼器就是普通集線器的前身，集線器實(shí)際就是一種多端口的中繼器。集線器一般

49、有4、8、16、24、32等數(shù)量的RJ45接口，通過這些接口，集線器便能為相應(yīng)數(shù)量的電腦完成“中繼”功能。由于它在網(wǎng)絡(luò)中處于一種“中心”位置，因此集線器也叫做“Hub”。 2.集線器的工作原理 集線器的工作原理很簡單，以圖2為例，圖中是一個(gè)具備8個(gè)端口的集線器，共連接了8臺電腦。集線器處于網(wǎng)絡(luò)的“中心”，通過集線器對信號進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，8臺電腦之間可以互連互通。具體通信過程是這樣的：假如計(jì)算機(jī)1要將一條信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)8，當(dāng)計(jì)算機(jī)1的網(wǎng)卡將信息通過雙絞線送到集線器上時(shí)，集線器并不會直接將信息送給計(jì)算機(jī)8，它會將信息進(jìn)行“廣播”-將信息同時(shí)發(fā)送給8個(gè)端口，當(dāng)8個(gè)端口上的計(jì)算機(jī)接收到這條廣播信息時(shí)，會對

50、信息進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)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(jì)算機(jī)1發(fā)給計(jì)算機(jī)8的，因此最終計(jì)算機(jī)8會接收該信息，而其它7臺電腦看完信息后，會因?yàn)樾畔⒉皇亲约旱亩唤邮赵撔畔ⅰ?.集線器的特點(diǎn) 1）共享帶寬 集線器的帶寬是指它通信時(shí)能夠達(dá)到的最大速度。目前市面上用于中小型局域網(wǎng)的集線器主要有10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自適應(yīng)三種。 10Mb帶寬的集線器的傳輸速度最大為10Mbps，即使與它連接的計(jì)算機(jī)使用的是100Mbps網(wǎng)卡，在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)速度仍然只有10Mbps。10/100Mbps自適應(yīng)集線器能夠根據(jù)與端口相連的網(wǎng)卡速度自動調(diào)整帶寬，當(dāng)與10Mbps的

51、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，因此這種集線器也叫做“雙速集線器”。 集線器是一種“共享”設(shè)備，集線器本身不能識別目的地址，當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機(jī)給B主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)包在以集線器為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)?，由每一臺終端通過驗(yàn)證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。 由于集線器在一個(gè)時(shí)鐘周期中只能傳輸一組信息，如果一臺集線器連接的機(jī)器數(shù)目較多，并且多臺機(jī)器經(jīng)常需要同時(shí)通信時(shí)，將導(dǎo)致集線器的工作效率很差，如發(fā)生信息堵塞、碰撞等。 為什么會這樣呢?打給比方，以圖2為例，當(dāng)計(jì)算機(jī)1正在通過集線器發(fā)信息給計(jì)算機(jī)8時(shí)，如果此時(shí)計(jì)算機(jī)2也想通過集線器將信

52、息發(fā)給計(jì)算機(jī)7，當(dāng)它試圖與集線器聯(lián)系時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)集線器正在忙計(jì)算機(jī)1的事情，于是計(jì)算機(jī)2便會“帶”著數(shù)據(jù)站在集線器的面前等待，并時(shí)時(shí)要求集線器停下計(jì)算機(jī)1的活來幫自己干。如果計(jì)算機(jī)2成功地將集線器“搶”過來了（由于集線器是“共享”的，因此很容易搶到手），此時(shí)正處于傳輸狀態(tài)的計(jì)算機(jī)1的數(shù)據(jù)便會停止，于是計(jì)算機(jī)1也會去“搶”集線器 可見，集線器上每個(gè)端口的真實(shí)速度除了與集線器的帶寬有關(guān)外，與同時(shí)工作的設(shè)備數(shù)量也有關(guān)。比如說一個(gè)帶寬為10Mb的集線器上連接了8臺計(jì)算機(jī)，當(dāng)這8臺計(jì)算機(jī)同時(shí)工作時(shí)，則每臺計(jì)算機(jī)真正所擁有的帶寬是10/8=1.25Mb! 2半雙工 先說說全雙工：兩臺設(shè)備在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)，

53、通信雙方都能在同一時(shí)刻進(jìn)行發(fā)送或接收操作，這樣的傳送方式就是全雙工。而處于半雙工傳送方式的設(shè)備，當(dāng)其中一臺設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，另一臺只能接收，而不能同時(shí)將自己的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。 由于集線器采取的是“廣播”傳輸信息的方式，因此集線器傳送數(shù)據(jù)時(shí)只能工作在半雙工狀態(tài)下，比如說計(jì)算機(jī)1與計(jì)算機(jī)8需要相互傳送一些數(shù)據(jù)，當(dāng)計(jì)算機(jī)1在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，計(jì)算機(jī)8只能接收計(jì)算機(jī)1發(fā)過來的數(shù)據(jù)，只有等計(jì)算機(jī)1停止發(fā)送并做好了接收準(zhǔn)備，它才能將自己的信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)1或其它計(jì)算機(jī)。 二、交換機(jī) 1.什么是交換機(jī) 交換機(jī)也叫交換式集線器，它通過對信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用，由于

54、交換機(jī)根據(jù)所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨(dú)立地從源端口送至目的端口，避免了和其他端口發(fā)生碰撞。廣義的交換機(jī)就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。 2.交換機(jī)的工作原理 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換機(jī)是針對共享工作模式的弱點(diǎn)而推出的。集線器是采用共享工作模式的代表，如果把集線器比作一個(gè)郵遞員，那么這個(gè)郵遞員是個(gè)不認(rèn)識字的“傻瓜”-要他去送信，他不知道直接根據(jù)信件上的地址將信件送給收信人，只會拿著信分發(fā)給所有的人，然后讓接收的人根據(jù)地址信息來判斷是不是自己的!而交換機(jī)則是一個(gè)“聰明”的郵遞員-交換機(jī)擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，當(dāng)控制電路

55、收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個(gè)端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。目的MAC若不存在，交換機(jī)才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部地址表中。 可見，交換機(jī)在收到某個(gè)網(wǎng)卡發(fā)過來的“信件”時(shí)，會根據(jù)上面的地址信息，以及自己掌握的“常住居民戶口簿”快速將信件送到收信人的手中。萬一收信人的地址不在“戶口簿”上，交換機(jī)才會像集線器一樣將信分發(fā)給所有的人，然后從中找到收信人。而找到收信人之后，交換機(jī)會立刻將這個(gè)人的信息登記到“戶口簿”上，這樣以后再為該客戶服務(wù)時(shí)，就可以迅速將

56、信件送達(dá)了。 3.交換機(jī)的性能特點(diǎn) 1）獨(dú)享帶寬 由于交換機(jī)能夠智能化地根據(jù)地址信息將數(shù)據(jù)快速送到目的地，因此它不會像集線器那樣在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)“打擾”那些非收信人。這樣一來，交換機(jī)在同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)端口組之間的數(shù)據(jù)傳輸。并且每個(gè)端口都可視為是獨(dú)立的網(wǎng)段，相互通信的雙方獨(dú)自享有全部的帶寬，無須同其他設(shè)備競爭使用。比如說，當(dāng)A主機(jī)向D主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，B主機(jī)可同時(shí)向C主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個(gè)傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬-假設(shè)此時(shí)它們使用的是10Mb的交換機(jī)，那么該交換機(jī)此時(shí)的總流通量就等于210Mb=20Mb。 2）全雙工 當(dāng)交換機(jī)上的兩個(gè)端口在通信時(shí)，由于它們之間的通道是相對獨(dú)立的，因此它們可以實(shí)現(xiàn)全

57、雙工通信。 三、集線器與交換機(jī)的區(qū)別 從兩者的工作原理來看，交換機(jī)和集線器是有很大差別的。首先，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。 其次，從工作方式來看，集線器采用一種“廣播”模式，因此很容易產(chǎn)生“廣播風(fēng)暴”，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)性能會受到很大的影響。而當(dāng)交換機(jī)工作的時(shí)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，因此交換機(jī)能夠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，從帶寬來看，集線器不管有多少個(gè)端口，所有端口都是共享一條帶寬，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而且可以工作在全雙工模式下。 如果用最簡單的語言敘述交換機(jī)與集線器的區(qū)別，那就應(yīng)該是智能與非智能的區(qū)別。集線器說白了只是連接多個(gè)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它只能起到信號放大和