1、中繼器、集線器、網(wǎng)橋、交換機和路由器之間的區(qū)別1 中繼器（repeater）中繼器是位于第1層（OSI參考模型的物理層）的網(wǎng)絡設備。當數(shù)據(jù)離開源在網(wǎng)絡上傳送時，它是轉(zhuǎn)換為能夠沿著網(wǎng)絡介質(zhì)傳輸?shù)碾娒}沖或光脈沖的這些脈沖稱為信號（signal）。當信號離開發(fā)送工作站時，信號是規(guī)劃的，而且很容易辨認出來。但是，當信號沿著網(wǎng)絡介質(zhì)進行傳送時， 隨著經(jīng)過的線纜越來越長，信號就會變得越來越弱，越來越差。中繼器的目的是在比特級別對網(wǎng)絡信號進行再生和重定時，從而使得它們能夠在網(wǎng)絡上傳輸更長的距離。2集線器（hub）集線器的目的是對網(wǎng)絡信號進行再生和重定時。它的特性與中繼器很相似（被稱為多端口中繼器multip

2、ort repeater）。HUB是網(wǎng)絡中各個設備的通用連接點，它通常用于連接LAN的分段。HUB含有多個端口。每一個分組到達某個端口時，都會被復制到其他所有端口，以便所有的LAN分段都能看見所有的分組。集線器并不認識信號、地址或數(shù)據(jù)中任何信息模式。中繼器與集線器的區(qū)別在于連接設備的線纜的數(shù)量。一個中繼器通常只有兩個端口，而一個集線器通常有4至20個或更多的端口。以下是集線器最為重要的特性：放大信號在整個網(wǎng)絡傳播信號無需過濾無需路徑判定或交換用作網(wǎng)絡會集點3網(wǎng)橋網(wǎng)橋是第2層的設備，它設計用來創(chuàng)建兩個或多個LAN分段。其中，每一個分段都是一個獨立的沖突域。網(wǎng)橋設計用來產(chǎn)生更大可用寬帶。它的目的是

3、過濾LAN的通信流，使得本地的通信流保留在本地，而讓那些定向到LAN其他部分（分段）的通信流轉(zhuǎn)發(fā)到那里去。每一臺網(wǎng)絡設備在NIC（網(wǎng)絡接口卡）中都有一個惟一的MAC（介質(zhì)訪問控制）地址。網(wǎng)橋會記錄它每一邊的MAC地址，然后基于這張MAC地址表作出轉(zhuǎn)發(fā)決策。以下是網(wǎng)橋的一些重要特性：網(wǎng)橋比集線器更為智能。它只運行在第2層，就是說，它能分析傳入的幀，并且能基于尋址信息進行轉(zhuǎn)發(fā)或丟棄它們。網(wǎng)橋在兩個或多個LAN分段之間收集和轉(zhuǎn)發(fā)分組。網(wǎng)橋創(chuàng)建更多的沖突域，使得多臺設備能同時無沖突地發(fā)送。網(wǎng)橋維持MAC地址表，稱為網(wǎng)橋表。4 第2層交換機第2層交換機，也稱為LAN交換機或工作組交換機，通常替代共享式集

4、線器而與現(xiàn)存的線纜基礎設施一起工作，以保證交換機安裝后現(xiàn)存網(wǎng)絡的中斷達到最小。像網(wǎng)橋一樣，交換機也連接LAN的分段。它利用一張MAC地址表來決定幀需要轉(zhuǎn)發(fā)到哪個分段，從而減少通信量。但交換機的處理速度比網(wǎng)橋要高得多。交換機是數(shù)據(jù)鏈路層的設備，它像網(wǎng)橋一樣把多個物理上的LAN分段互連成單個更大的網(wǎng)絡。與網(wǎng)橋相似，交換機也是基于MAC地址對通信幀進行轉(zhuǎn)發(fā)和泛洪。由于交換是在硬件中執(zhí)行的，所以交換機的交換速度要比網(wǎng)橋中用軟件執(zhí)行的交換快速得多。把每一個交換端口都當作一個微型網(wǎng)橋，則每一個交換端口就充當一個獨立的網(wǎng)橋，從而為每一臺主機提供介質(zhì)的全部帶寬。這種方法就叫做微分段。微分段（Microsegm

5、entation）允許創(chuàng)建私有的或?qū)Ｓ玫姆侄我慌_主機一個分段。每一臺主機都可以立即獲得全部帶寬，而不必跟其他主機競爭可用的帶寬。在全雙工交換機中，由于只有一臺設備連到一個交換機的端口，所以不會發(fā)生沖突。然而跟網(wǎng)橋一樣，交換機也是把廣播消息轉(zhuǎn)發(fā)到交換機上的所有分段。因此，交換機環(huán)境中的所有分段被認為是處于同一廣播域。5路由器（Router）路由器是一類網(wǎng)絡互連設備，它基于第3層地址在網(wǎng)絡間傳遞數(shù)據(jù)分組。路由器能作出決定為網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)分組選擇最佳傳遞路徑，因為路由器根據(jù)網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。換句話說，與交換機或網(wǎng)橋不同，路由器知道應向哪里發(fā)送數(shù)據(jù)。路由器的目的是檢查每一個進來的分組（第3層數(shù)據(jù)），為它

6、們選擇穿過網(wǎng)絡的最佳路徑，然后將它們交換到適當?shù)某隹?。在大型網(wǎng)絡中，路由器是最重要的通信調(diào)節(jié)設備。實際上，路由器可以使任何種類的計算機與世界上任何地方的其他計算機進行通信。1、中繼器是物理層上的網(wǎng)絡互連設備，它的作用是重新生成信號（即對原信號進行放大和整形）。中繼器(Repeater)又稱重發(fā)器，是一種最為簡單但也是用得最多的互連設備。中繼器僅適用于以太網(wǎng)，可將兩段或兩段以上以太網(wǎng)互連起來。中繼器只對電纜上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號再生放大，再重發(fā)到其它電纜段上。對鏈路層以上的協(xié)議來說，用中繼器互連起來的若干段電纜與單根電纜并無區(qū)別(除了中斷器本身會引起一定的時間延遲外)。 2、集線器在OSI的7層模型中

7、處于物理層，其實質(zhì)是一個中繼器。主要功能是對接收到的信號進行再生放大，以擴大網(wǎng)絡的傳輸距離。正因為集線器只是一個信號放大和中轉(zhuǎn)的設備，所以它不具備交換功能，但是由于集線器價格便宜、組網(wǎng)靈活，所以經(jīng)常使用它。集線器使用于星型網(wǎng)絡布線，如果一個工作站出現(xiàn)問題，不會影響整個網(wǎng)絡的正常運行。 3、網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，將兩個LAN連起來，根據(jù)MAC地址來轉(zhuǎn)發(fā)幀，可以看作一個“低層的路由器”（路由器工作在網(wǎng)絡層，根據(jù)網(wǎng)絡地址如IP地址進行轉(zhuǎn)發(fā)）。 4、數(shù)據(jù)交換機(Switch)也叫交換式集線器，是一種工作在OSI第二層(數(shù)據(jù)鏈路層，參見“廣域網(wǎng)”定義)上的、基于MAC (網(wǎng)卡的介質(zhì)訪問控制地址)識別、能

8、完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡設備。它通過對信息進行重新生成，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。交換機不懂得IP地址，但它可以“學習”MAC地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達目的地址。 5、是什么把網(wǎng)絡相互連接起來？是路由器。路由器是互聯(lián)網(wǎng)絡的樞紐、交通警察。目前路由器已經(jīng)廣泛應用于各行各業(yè)，各種不同檔次的產(chǎn)品已經(jīng)成為實現(xiàn)各種骨干網(wǎng)內(nèi)部連接、骨干網(wǎng)間互聯(lián)和骨干網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通業(yè)務的主力軍。 所謂路由就是指通過相互連接的網(wǎng)絡把信息從源地點移動到目標地點的活動。一般來說，在路由過程中，信息至少會

9、經(jīng)過一個或多個中間節(jié)點。通常，人們會把路由和交換進行對比，這主要是因為在普通用戶看來兩者所實現(xiàn)的功能是完全一樣的。其實，路由和交換之間的主要區(qū)別就是交換發(fā)生在OSI參考模型的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），而路由發(fā)生在第三層，即網(wǎng)絡層。這一區(qū)別決定了路由和交換在移動信息的過程中需要使用不同的控制信息，所以兩者實現(xiàn)各自功能的方式是不同的。- 中繼器：只包含有一個輸入端口和一個輸出端口，所以它就只能接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流。 hub：集線器只是一個多端口的中繼器。它有一個端口與主干網(wǎng)相連，并有多個端口連接一組工作站。簡單地將數(shù)據(jù)幀發(fā)往所有端口。在通信量大的情況下容易引起“廣播風暴”。工作在物理層，不具備任何智能功能

10、，只做簡單的Flood轉(zhuǎn)發(fā)，使用CSMA/CD機制防止沖突 網(wǎng)橋：網(wǎng)橋這種設備看上去有點像中繼器。它具有單個的輸入端口和輸出端口.它與中繼器的不同之處就在于它能夠解析它收發(fā)的數(shù)據(jù)。 檢查幀中的MAC地址，用來判斷該發(fā)網(wǎng)哪個網(wǎng)段。 交換機：就是一個多口的網(wǎng)橋，或者說網(wǎng)橋是一個只有兩口的交換機 路由器：是一種多端口設備，它可以連接不同傳輸速率并運行于各種環(huán)境的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，也可以采用不同的協(xié)議。Router的每一個端口都有唯一的物理地址和邏輯地址。 Bridge和Switch的端口具有物理地址，但沒有邏輯地址。 1 網(wǎng)卡網(wǎng)卡工作在數(shù)據(jù)鏈路層，任何物理網(wǎng)絡中的任意一臺設備，包括網(wǎng)卡、網(wǎng)橋、路由器、

11、交換機、hub都有一個全球唯一的MAC地址。 MAC地址的長度為48位，用12個16進制數(shù)表示，MAC地址由兩部分構成，前24位為iEEE統(tǒng)一分配的廠家編號，后24位為廠家分配的設備號。 2 集線器（HUB）hub工作在物理層 ，hub的作用是接收信號、放大再生信號、并廣播信號 3 以太網(wǎng)交換機以太網(wǎng)交換機工作在數(shù)據(jù)鏈路層 ，系統(tǒng)的總帶寬是各個交換機端口的帶寬之和 4 中繼器中繼器工作在物理層 5 網(wǎng)橋網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層 ，網(wǎng)橋互聯(lián)兩個獨立的局域網(wǎng)，在局域網(wǎng)之間存儲轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀 6 路由器路由器工作在第三層 7 網(wǎng)關網(wǎng)關工作在應用層 1、HUB是大家常說的集線器，它應用于使用星型拓撲結構的網(wǎng)絡

12、中，連接多個計算機或網(wǎng)絡設備。集線器又分成：1.能動式 2.被動式 3.混合式。 （1）動能式：對所連接的網(wǎng)絡介質(zhì)上的信號有再生和放大的作用，可使所連接的介質(zhì)長度達到最大有效長度，需要有電源才能工作，目前多數(shù)為此類型。 （2）被動式只充當連接器，其不需要電源就可以工作，市場上已經(jīng)不多見。 （3）混合式：可以連接多種類型線纜，如同軸和雙絞線。 2、網(wǎng)橋這種設備看上去有點像中繼器。它具有單個的輸入端口和輸出端口。它與中繼器的不同之處就在于它能夠解析它收發(fā)的數(shù)據(jù)。網(wǎng)橋?qū)儆贠 S I 模型的數(shù)據(jù)鏈路層；數(shù)據(jù)鏈路層能夠進行流控制、糾錯處理以及地址分配。網(wǎng)橋能夠解析它所接受的幀，并能指導如何把數(shù)據(jù)傳送到目

13、的地。特別是它能夠讀取目標地址信息（M A C ），并決定是否向網(wǎng)絡的其他段轉(zhuǎn)發(fā)（重發(fā)）數(shù)據(jù)包，而且，如果數(shù)據(jù)包的目標地址與源地址位于同一段，就可以把它過濾掉。當節(jié)點通過網(wǎng)橋傳輸數(shù)據(jù)時，網(wǎng)橋就會根據(jù)已知的M A C 地址和它們在網(wǎng)絡中的位置建立過濾數(shù)據(jù)庫（也就是人們熟知的轉(zhuǎn)發(fā)表）。網(wǎng)橋利用過濾數(shù)據(jù)庫來決定是轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包還是把它過濾掉. 3、路由器是一種多端口設備，它可以連接不同傳輸速率并運行于各種環(huán)境的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，也可以采用不同的協(xié)議。路由器屬于O S I 模型的第三層。第2 章曾經(jīng)講過，網(wǎng)絡層指導從一個網(wǎng)段到另一個網(wǎng)段的數(shù)據(jù)傳輸，也能指導從一種網(wǎng)絡向另一種網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸。過去，由于過多的注

14、意第三層或更高層的數(shù)據(jù)，如協(xié)議或邏輯地址，路由器曾經(jīng)比交換機和網(wǎng)橋的速度慢。因此，不像網(wǎng)橋和第二層交換機，路由器是依賴于協(xié)議的。在它們使用某種協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)前，它們必須要被設計或配置成能識別該協(xié)議。傳統(tǒng)的獨立式局域網(wǎng)路由器正慢慢地被支持路由功能的第三層交換機所替代。但路由器這個概念還是非常重要的。本節(jié)的剩余部分講述的都是關于第三層交換機的應用。獨立式路由器仍然是使用廣域網(wǎng)技術連接遠程用戶的一種選擇。 4、交換機是一種基于MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）識別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡設備。交換機可以“學習”MAC地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，

15、使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達目的地址。SWITCH是交換機，它的前身是網(wǎng)橋。交換機是使用硬件來完成以往網(wǎng)橋使用軟件來完成過濾、學習和轉(zhuǎn)發(fā)過程的任務。SWITCH速度比HUB快，這是由于HUB不知道目標地址在何處，發(fā)送數(shù)據(jù)到所有的端口。而SWITCH中有一張路由表，如果知道目標地址在何處，就把數(shù)據(jù)發(fā)送到指定地點，如果它不知道就發(fā)送到所有的端口。這樣過濾可以幫助降低整個網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸量，提高效率。但然交換機的功能還不止如此，它可以把網(wǎng)絡拆解成網(wǎng)絡分支、分割網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流，隔離分支中發(fā)生的故障，這樣就可以減少每個網(wǎng)絡分支的數(shù)據(jù)信息流量而使每個網(wǎng)絡更有效，提高整個網(wǎng)絡效率。目前有使用SWITCH代替HUB的趨

16、勢。 5、簡單地說，三層交換技術就是：二層交換技術三層轉(zhuǎn)發(fā)技術。它解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分之后，網(wǎng)段中子網(wǎng)必須依賴路由器進行管理的局面，解決了傳統(tǒng)路由器低速、復雜所造成的網(wǎng)絡瓶頸問題。 什么是三層交換 三層交換（也稱多層交換技術，或IP交換技術）是相對于傳統(tǒng)交換概念而提出的。眾所周知，傳統(tǒng)的交換技術是在OSI網(wǎng)絡標準模型中的第二層數(shù)據(jù)鏈路層進行操作的，而三層交換技術是在網(wǎng)絡模型中的第三層實現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)。簡單地說，三層交換技術就是：二層交換技術三層轉(zhuǎn)發(fā)技術。 三層交換技術的出現(xiàn)，解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分之后，網(wǎng)段中子網(wǎng)必須依賴路由器進行管理的局面，解決了傳統(tǒng)路由器低速、復雜所造成的網(wǎng)絡瓶頸問

17、題。 三層交換原理 一個具有三層交換功能的設備，是一個帶有第三層路由功能的第二層交換機，但它是二者的有機結合，并不是簡單地把路由器設備的硬件及軟件疊加在局域網(wǎng)交換機上。 其原理是：假設兩個使用IP協(xié)議的站點A、B通過第三層交換機進行通信，發(fā)送站點A在開始發(fā)送時，把自己的IP地址與B站的IP地址比較，判斷B站是否與自己在同一子網(wǎng)內(nèi)。若目的站B與發(fā)送站A在同一子網(wǎng)內(nèi)，則進行二層的轉(zhuǎn)發(fā)。若兩個站點不在同一子網(wǎng)內(nèi)，如發(fā)送站A要與目的站B通信，發(fā)送站A要向“缺省網(wǎng)關”發(fā)出ARP(地址解析)封包，而“缺省網(wǎng)關”的IP地址其實是三層交換機的三層交換模塊。當發(fā)送站A對“缺省網(wǎng)關”的IP地址廣播出一個ARP請求

18、時，如果三層交換模塊在以前的通信過程中已經(jīng)知道B站的MAC地址，則向發(fā)送站A回復B的MAC地址。否則三層交換模塊根據(jù)路由信息向B站廣播一個ARP請求，B站得到此ARP請求后向三層交換模塊回復其MAC地址，三層交換模塊保存此地址并回復給發(fā)送站A,同時將B站的MAC地址發(fā)送到二層交換引擎的MAC地址表中。從這以后，當A向B發(fā)送的數(shù)據(jù)包便全部交給二層交換處理，信息得以高速交換。由于僅僅在路由過程中才需要三層處理，絕大部分數(shù)據(jù)都通過二層交換轉(zhuǎn)發(fā)，因此三層交換機的速度很快，接近二層交換機的速度，同時比相同路由器的價格低很多。 三層交換機種類 三層交換機可以根據(jù)其處理數(shù)據(jù)的不同而分為純硬件和純軟件兩大類。1）純硬件的三層技術相對來說技術復雜，成本高，但是速度快，性能好，帶負載能力強。其原理是，采用ASIC芯片，采用硬件的方式進行路由表的查找和刷新。 當數(shù)據(jù)由端口接口芯片接收進來以后，首先在二層交換芯片中查找相應的目的MAC地址，如果查到，就進行二層轉(zhuǎn)發(fā)，否則將數(shù)據(jù)送至三層引擎。在三層引擎中，ASIC芯片查找相應的路由表信息，與數(shù)據(jù)的目的