分析和比较集线器、交换机、网桥、路由器的区别
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交换机、集线器、路由器三者的功能和区别?首先说HUB,也就是集线器。
它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。
而交换机(又名交换式集线器)作用与集线器大体相同。
但是两者在性能上有区别:集线器采用的式共享带宽的工作方式,而交换机是独享带宽。
这样在机器很多或数据量很大时,两者将会有比较明显的。
而路由器与以上两者有明显区别,它的作用在于连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的路径,可以说一般情况下个人用户需求不大。
路由器是产生于交换机之后,就像交换机产生于集线器之后,所以路由器与交换机也有一定联系,并不是完全独立的两种设备。
路由器主要克服了交换机不能路由转发数据包的不足。
总的来说,路由器与交换机的主要区别体现在以下几个方面:(1)工作层次不同最初的的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层,也就是第二层,而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。
由于交换机工作在OSI 的第二层(数据链路层),所以它的工作原理比较简单,而路由器工作在OSI 的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策。
(2)数据转发所依据的对象不同交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。
而路由器则是利用不同网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址。
IP地址是在软件中实现的,描述的是设备所在的网络,有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。
MAC地址通常是硬件自带的,由网卡生产商来分配的,而且已经固化到了网卡中去,一般来说是不可更改的。
而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。
(3)传统的交换机只能分割冲突域,不能分割广播域;而路由器可以分割广播域由交换机连接的网段仍属于同一个广播域,广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播,在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。
连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域,广播数据不会穿过路由器。
虽然第三层以上交换机具有VLAN功能,也可以分割广播域,但是各子广播域之间是不能通信交流的,它们之间的交流仍然需要路由器。
中继器、集线器、网桥、交换机和路由器之间的区别1.中继器(repeater)2.中继器是位于第1层(OSI参考模型的物理层)的网络设备。
当数据离开源在网络上传送时,它是转换为能够沿着网络介质传输的电脉冲或光脉冲的——这些脉冲称为信号(signal)。
当信号离开发送工作站时,信号是规划的,而且很容易辨认出来。
但是,当信号沿着网络介质进行传送时,随着经过的线缆越来越长,信号就会变得越来越弱,越来越差。
中继器的目的是在比特级别对网络信号进行再生和重定时,从而使得它们能够在网络上传输更长的距离。
3.4.5.6. 2.集线器(hub)7.8.9.10.集线器的目的是对网络信号进行再生和重定时。
它的特性与中继器很相似(被称为多端口中继器multiport repeater)。
HUB是网络中各个设备的通用连接点,它通常用于连接LAN的分段。
HUB含有多个端口。
每一个分组到达某个端口时,都会被复制到其他所有端口,以便所有的LAN分段都能看见所有的分组。
集线器并不认识信号、地址或数据中任何信息模式。
11.12.中继器与集线器的区别在于连接设备的线缆的数量。
一个中继器通常只有两个端口,而一个集线器通常有4至20个或更多的端口。
13.14.以下是集线器最为重要的特性:15.16.·放大信号17.18.·在整个网络传播信号19.20.·无需过滤21.22.·无需路径判定或交换23.24.·用作网络会集点25.26.27.28.3.网桥29.30.31.32.网桥是第2层的设备,它设计用来创建两个或多个LAN分段。
其中,每一个分段都是一个独立的冲突域。
网桥设计用来产生更大可用宽带。
它的目的是过滤LAN的通信流,使得本地的通信流保留在本地,而让那些定向到LAN其他部分(分段)的通信流转发到那里去。
每一台网络设备在NIC(网络接口卡)中都有一个惟一的MAC(介质访问控制)地址。
交换机、集线器、中继器、路由器的区别一、交换机交换机是一种计算机网络设备,用于将网络中的数据从一个接口转发到另一个接口。
交换机可以根据目标MAC地址来决定传输的路径,因此它能够实现数据的快速转发。
交换机通常用于局域网 (LAN) 中,用于连接多台计算机和其他网络设备。
交换机的主要特点有:•转发速度快:交换机可以在接收到数据时迅速判断目标地址,并将数据转发到相应的接口,从而实现高速的数据传输。
•多端口扩展性强:交换机通常拥有多个端口,可以连接多台设备,因此可以根据需要扩展网络的规模。
•分割广播域:交换机能够对每个接口形成一个独立的广播域,从而减少网络中的广播流量,提高网络的传输效率。
•支持二层协议:交换机工作在数据链路层,支持以太网等二层协议。
二、集线器集线器是一种用于局域网的数据通信设备,用于集中连接多个网络设备。
集线器采用广播方式发送数据,当接收到数据时,会将数据发送到所有连接的设备。
因此,集线器的数据传输效率相对较低,并且容易产生网络冲突。
集线器的主要特点有:•广播方式传输:集线器将接收到的数据通过广播方式发送到所有连接的设备上,所有设备都会接收到所有的数据。
•单一广播域:集线器无法将广播域进行分割,所有连接在集线器上的设备属于同一个广播域。
•无存储和转发机制:集线器只是简单地将接收到的数据复制到所有端口上,没有进行存储和转发的处理,因此无法支持多个设备同时进行数据传输。
三、中继器中继器是一种网络设备,用于将网络信号从一个设备传输到另一个设备。
中继器会将接收到的信号进行放大和重新发送,以延长信号传输的距离。
中继器通常用于扩展局域网的范围,但无法改变广播域。
中继器的主要特点有:•信号放大和重新发送:中继器会将接收到的信号进行放大和重新发送,以保证信号能够在较长距离内传输。
•无广播域分割能力:中继器不具备分割广播域的能力,连接在中继器上的设备仍然在同一广播域内。
•单一物理网段:中继器将不同物理网段之间进行连接,从而扩展了网络的覆盖范围。
路由器(Router)、集线器(Hub)交换机(Switch)的各自特点与区别1.路由器(Router)是一种负责寻径的网络设备,它在互连网络中从多条路径中寻找通讯量最少的一条网络路径提供给用户通信。
路由器用于连接多个逻辑上分开的网络。
对用户提供最佳的通信路径,路由器利用路由表为数据传输选择路径,路由表包含网络地址以及各地址之间距离的清单,路由器利用路由表查找数据包从当前位置到目的地址的正确路径。
路由器使用最少时间算法或最优路径算法来调整信息传递的路径,如果某一网络路径发生故障或堵塞,路由器可选择另一条路径,以保证信息的正常传输。
路由器可进行数据格式的转换,成为不同协议之间网络互连的必要设备。
路由器使用寻径协议来获得网络信息,采用基于“寻径矩阵”的寻径算法和准则来选择最优路径。
按照OSI参考模型,路由器是一个网络层系统。
路由器分为单协议路由器和多协议路由器。
Internet由各种各样的网络构成,路由器是其中非常重要的组成部分,整个Internet上的路由器不计其数。
Intranet要并入Internet,兼作Internet服务,路由器是必不可少的组件,并且路由器的配置也比较复杂。
(一)路由器的寻址和路由选择在互连网上交换信息的一个基本要求是每个站都具有可达的唯一地址。
像邮政编址类似,互连网地址也由几部分组成。
在互连网上,通常要求使用网络地址、主机地址和计算机上运行的应用。
规定了地址之后,接下来便是如何选择路径到达报文的终点。
路由选择涉及规定路由选择参数以及如何获得这些参数。
在互连网中使用的地址是32位的IP地址,该地址由网络号和主机号组成。
IP地址分为下述3类:A类地址使用7位来标识网络,24位用来规定网络上的主机;B类地址使用14位来标识网络,16位用来标识主机;C类地址使用21位来标识网络,8位用来标识主机。
路由器在选择路径时常用的算法有两种:一是距离向量;二是链路状态。
前一种由路由选择信息协议(RIP)使用,后一种由开放式最短路径优先协议(OSPF)使用。
集线器、路由器、交换机之间的区别在计算机网络中,集线器、路由器和交换机是用于连接多台计算机设备的重要网络设备,它们在网络中具有不同的功能和作用。
本文将介绍集线器、路由器和交换机之间的区别。
集线器集线器(Hub)是一种简单的设备,用于将多台计算机连接在一起。
它的主要功能是将所有的网络连接设备集中到一个位置,通过广播方式将数据包发送给所有连接的设备。
集线器不具备管理数据流的能力,所有传输的数据包都会被发送给所有的设备,这会导致网络拥塞和性能下降。
由于其简单性和成本低廉,集线器在过去被广泛使用,但随着技术的发展,它已经被更先进的设备取代。
路由器路由器(Router)是一种用于连接多个网络的设备,它具有智能化的功能,能够根据网络地址转发数据包。
路由器可以根据目标地址来决定数据包的最佳路径,并将数据包传送到正确的目的地。
路由器还可以连接不同的网络协议,并处理来自不同网络的数据传输。
由于其智能化的路由功能,路由器可以有效地控制数据传输,提高网络的传输效率和安全性。
路由器通常用于连接互联网、局域网和广域网等不同规模和类型的网络。
交换机交换机(Switch)是一种用于构建局域网(LAN)的设备。
它可以在局域网中传输数据包,并根据MAC地址来确定数据包的目的地。
交换机通过建立一个MAC地址表来管理局域网内不同设备的通信。
它会根据目标MAC地址将数据包直接传输到目标设备,而不是像集线器一样将所有数据包广播给所有设备。
这样可以提高数据传输的效率,并减少网络拥塞。
交换机通常用于在局域网内连接多台计算机、服务器和其他网络设备。
区别比较•功能区别:集线器是一种简单的设备,只负责将数据包广播给所有连接的设备;路由器和交换机都具有智能化的功能,能够根据目标地址或MAC地址转发数据包。
•数据传输方式:集线器将所有数据包广播给所有设备,容易导致网络拥塞和性能下降;路由器和交换机根据目标地址或MAC地址将数据包精确传送到目标设备,提高了数据传输的效率。
路由器、交换机、中继器(转发器)、集线器的区别:转发器、集线器、网桥、交换机、路由器和网关比较转发器、集线器、网桥、交换机、路由器和网关都是网络互连设备。
转发器(Repeater)又被称为中继器或放大器,执行物理层协议,负责第一层(物理层)的数据中继,实现电气信号的“再生”。
用于互连两个相同类型的网段,主要功能是延伸网段和改变传输媒体,从而实现信息位的转发。
它本身不执行信号的过滤功能。
集线器(HUB)是一种典型或称为特殊的转发器。
它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。
它不具有智能处理能力,处理的数据只是电流而已,它采用共享带宽的工作方式,附接端口的所有计算机采用CSMA/CD方式竞争带宽的使用,任一时刻只能由两台计算机之间进行通信。
网桥(Gate Bridge)负责第二层(数据链路层)的数据中继。
互连两个独立的、仅在低两层实现上有差异的子网。
交换机(Switch)是一种简化的网桥,互连相同类型的网络。
它采用独享带宽的工作方式。
它比集线器智能,网络上的数据是MAC地址的集合,它能分辨出帧中的源MAC地址和目的MAC地址,因此可以在任意两个端口之间建立联系,但交换机并不懂得IP地址。
路由器(Router)负责第三层(网络层)的数据中继。
它能理解数据中的IP地址,如果它接收到一个数据包,就检查其中的IP地址,如果目标地址是本地网络的就不理会,如果是其他网络的,就将数据包转发出本地网络。
它的作用在于连接相同或不同类型网络,并且能找到网络中数据传输最合适的路径即路由选择。
网关(Gateway)负责第三层(网络层)以上的数据中继,实现不同体系结构的网络协议转换,它通常采用软件的方法实现,并且与特定的应用服务一一对应。
比如:OSI的文件传输服务FTAM和TCP/IP的文件传输服务FTP,尽管二者都是文件传输但是由于所执行的协议不同不能直接进行通信,而需要网关将两个文件传输系统互连,达到相互进行文件传输的目的。
中继器、集线器、网桥、交换机和路由器之间的区别1.中继器repeater中继器是位于第1层OSI参考模型的物理层的网络设备;当数据离开源在网络上传送时,它是转换为能够沿着网络介质传输的电脉冲或光脉冲的——这些脉冲称为信号signal;当信号离开发送工作站时,信号是规划的,而且很容易辨认出来;但是,当信号沿着网络介质进行传送时, 随着经过的线缆越来越长,信号就会变得越来越弱,越来越差;中继器的目的是在比特级别对网络信号进行再生和重定时,从而使得它们能够在网络上传输更长的距离;2.集线器hub集线器的目的是对网络信号进行再生和重定时;它的特性与中继器很相似被称为多端口中继器multiport repeater;HUB是网络中各个设备的通用连接点,它通常用于连接LAN的分段;HUB含有多个端口;每一个分组到达某个端口时,都会被复制到其他所有端口,以便所有的LAN分段都能看见所有的分组;集线器并不认识信号、地址或数据中任何信息模式;中继器与集线器的区别在于连接设备的线缆的数量;一个中继器通常只有两个端口,而一个集线器通常有4至20个或更多的端口;以下是集线器最为重要的特性:·放大信号·在整个网络传播信号·无需过滤·无需路径判定或交换·用作网络会集点3.网桥网桥是第2层的设备,它设计用来创建两个或多个LAN分段;其中,每一个分段都是一个独立的冲突域;网桥设计用来产生更大可用宽带;它的目的是过滤LAN的通信流,使得本地的通信流保留在本地,而让那些定向到LAN其他部分分段的通信流转发到那里去;每一台网络设备在NIC网络接口卡中都有一个惟一的MAC介质访问控制地址;网桥会记录它每一边的MAC地址,然后基于这张MAC地址表作出转发决策;以下是网桥的一些重要特性:·网桥比集线器更为智能;它只运行在第2层,就是说,它能分析传入的帧,并且能基于寻址信息进行转发或丢弃它们;·网桥在两个或多个LAN分段之间收集和转发分组;·网桥创建更多的冲突域,使得多台设备能同时无冲突地发送;·网桥维持MAC地址表,称为网桥表;4.第2层交换机第2层交换机,也称为LAN交换机或工作组交换机,通常替代共享式集线器而与现存的线缆基础设施一起工作,以保证交换机安装后现存网络的中断达到最小;像网桥一样,交换机也连接LAN的分段;它利用一张MAC地址表来决定帧需要转发到哪个分段,从而减少通信量;但交换机的处理速度比网桥要高得多;交换机是数据链路层的设备,它像网桥一样把多个物理上的LAN分段互连成单个更大的网络;与网桥相似,交换机也是基于MAC地址对通信帧进行转发和泛洪;由于交换是在硬件中执行的,所以交换机的交换速度要比网桥中用软件执行的交换快速得多;把每一个交换端口都当作一个微型网桥,则每一个交换端口就充当一个独立的网桥,从而为每一台主机提供介质的全部带宽;这种方法就叫做微分段;微分段Microsegmentation允许创建私有的或专用的分段——一台主机一个分段;每一台主机都可以立即获得全部带宽,而不必跟其他主机竞争可用的带宽;在全双工交换机中,由于只有一台设备连到一个交换机的端口,所以不会发生冲突;然而跟网桥一样,交换机也是把广播消息转发到交换机上的所有分段;因此,交换机环境中的所有分段被认为是处于同一广播域;5.路由器Router路由器是一类网络互连设备,它基于第3层地址在网络间传递数据分组;路由器能作出决定为网络上的数据分组选择最佳传递路径,因为路由器根据网络地址转发数据;换句话说,与交换机或网桥不同,路由器知道应向哪里发送数据;路由器的目的是检查每一个进来的分组第3层数据,为它们选择穿过网络的最佳路径,然后将它们交换到适当的出口;在大型网络中,路由器是最重要的通信调节设备;实际上,路由器可以使任何种类的计算机与世界上任何地方的其他计算机进行通信;1、中继器是物理层上的网络互连设备,它的作用是重新生成信号即对原信号进行放大和整形;中继器Repeater又称重发器,是一种最为简单但也是用得最多的互连设备;中继器仅适用于以太网,可将两段或两段以上以太网互连起来;中继器只对电缆上传输的数据信号再生放大,再重发到其它电缆段上;对链路层以上的协议来说,用中继器互连起来的若干段电缆与单根电缆并无区别除了中断器本身会引起一定的时间延迟外;2、集线器在OSI的7层模型中处于物理层,其实质是一个中继器;主要功能是对接收到的信号进行再生放大,以扩大网络的传输距离;正因为集线器只是一个信号放大和中转的设备,所以它不具备交换功能,但是由于集线器价格便宜、组网灵活,所以经常使用它;集线器使用于星型网络布线,如果一个工作站出现问题,不会影响整个网络的正常运行;3、网桥工作在数据链路层,将两个LAN连起来,根据MAC地址来转发帧,可以看作一个“低层的路由器”路由器工作在网络层,根据网络地址如IP地址进行转发;4、数据交换机Switch也叫交换式集线器,是一种工作在OSI第二层数据链路层,参见“广域网”定义上的、基于MAC 网卡的介质访问控制地址识别、能完成封装转发数据包功能的网络设备;它通过对信息进行重新生成,并经过内部处理后转发至指定端口,具备自动寻址能力和交换作用;交换机不懂得IP地址,但它可以“学习”MAC地址,并把其存放在内部地址表中,通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径,使数据帧直接由源地址到达目的地址;5、是什么把网络相互连接起来是路由器;路由器是互联网络的枢纽、"交通警察";目前路由器已经广泛应用于各行各业,各种不同档次的产品已经成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军;所谓路由就是指通过相互连接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动;一般来说,在路由过程中,信息至少会经过一个或多个中间节点;通常,人们会把路由和交换进行对比,这主要是因为在普通用户看来两者所实现的功能是完全一样的;其实,路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的第二层数据链路层,而路由发生在第三层,即网络层;这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需要使用不同的控制信息,所以两者实现各自功能的方式是不同的;-----------------------------------------------------------------------------------------------------------◎中继器:只包含有一个输入端口和一个输出端口,所以它就只能接收和转发数据流;◎ hub:集线器只是一个多端口的中继器;它有一个端口与主干网相连,并有多个端口连接一组工作站;简单地将数据帧发往所有端口;在通信量大的情况下容易引起“广播风暴”;工作在物理层,不具备任何智能功能,只做简单的Flood转发,使用CSMA/CD机制防止冲突◎网桥:网桥这种设备看上去有点像中继器;它具有单个的输入端口和输出端口.它与中继器的不同之处就在于它能够解析它收发的数据; 检查帧中的MAC地址,用来判断该发网哪个网段;◎交换机:就是一个多口的网桥,或者说网桥是一个只有两口的交换机◎路由器:是一种多端口设备,它可以连接不同传输速率并运行于各种环境的局域网和广域网,也可以采用不同的协议;Router的每一个端口都有唯一的物理地址和逻辑地址; Bridge 和Switch的端口具有物理地址,但没有逻辑地址;-----------------------------------------------------1 网卡--网卡工作在数据链路层,任何物理网络中的任意一台设备,包括网卡、网桥、路由器、交换机、hub都有一个全球唯一的MAC地址; MAC地址的长度为48位,用12个16进制数表示,MAC地址由两部分构成,前24位为iEEE统一分配的厂家编号,后24位为厂家分配的设备号;2 集线器HUB--hub工作在物理层 ,hub的作用是接收信号、放大再生信号、并广播信号3 以太网交换机--以太网交换机工作在数据链路层 ,系统的总带宽是各个交换机端口的带宽之和4 中继器--中继器工作在物理层5 网桥---网桥工作在数据链路层 ,网桥互联两个独立的局域网,在局域网之间存储转发数据帧6 路由器--路由器工作在第三层7 网关---网关工作在应用层-----------------------------------------------------1、HUB是大家常说的集线器,它应用于使用星型拓扑结构的网络中,连接多个计算机或网络设备;集线器又分成:1.能动式 2.被动式 3.混合式;1动能式:对所连接的网络介质上的信号有再生和放大的作用,可使所连接的介质长度达到最大有效长度,需要有电源才能工作,目前多数HUB为此类型;2被动式只充当连接器,其不需要电源就可以工作,市场上已经不多见;3混合式:可以连接多种类型线缆,如同轴和双绞线;2、网桥这种设备看上去有点像中继器;它具有单个的输入端口和输出端口;它与中继器的不同之处就在于它能够解析它收发的数据;网桥属于O S I 模型的数据链路层;数据链路层能够进行流控制、纠错处理以及地址分配;网桥能够解析它所接受的帧,并能指导如何把数据传送到目的地;特别是它能够读取目标地址信息M A C ,并决定是否向网络的其他段转发重发数据包,而且,如果数据包的目标地址与源地址位于同一段,就可以把它过滤掉;当节点通过网桥传输数据时,网桥就会根据已知的M A C 地址和它们在网络中的位置建立过滤数据库也就是人们熟知的转发表;网桥利用过滤数据库来决定是转发数据包还是把它过滤掉.3、路由器是一种多端口设备,它可以连接不同传输速率并运行于各种环境的局域网和广域网,也可以采用不同的协议;路由器属于O S I 模型的第三层;第2 章曾经讲过,网络层指导从一个网段到另一个网段的数据传输,也能指导从一种网络向另一种网络的数据传输;过去,由于过多的注意第三层或更高层的数据,如协议或逻辑地址,路由器曾经比交换机和网桥的速度慢;因此,不像网桥和第二层交换机,路由器是依赖于协议的;在它们使用某种协议转发数据前,它们必须要被设计或配置成能识别该协议;传统的独立式局域网路由器正慢慢地被支持路由功能的第三层交换机所替代;但路由器这个概念还是非常重要的;本节的剩余部分讲述的都是关于第三层交换机的应用;独立式路由器仍然是使用广域网技术连接远程用户的一种选择;4、交换机是一种基于MAC网卡的硬件地址识别,能完成封装转发数据包功能的网络设备;交换机可以“学习”MAC地址,并把其存放在内部地址表中,通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径,使数据帧直接由源地址到达目的地址;<BR><BR>SWITCH是交换机,它的前身是网桥;交换机是使用硬件来完成以往网桥使用软件来完成过滤、学习和转发过程的任务;SWITCH速度比HUB快,这是由于HUB不知道目标地址在何处,发送数据到所有的端口;而SWITCH中有一张路由表,如果知道目标地址在何处,就把数据发送到指定地点,如果它不知道就发送到所有的端口;这样过滤可以帮助降低整个网络的数据传输量,提高效率;但然交换机的功能还不止如此,它可以把网络拆解成网络分支、分割网络数据流,隔离分支中发生的故障,这样就可以减少每个网络分支的数据信息流量而使每个网络更有效,提高整个网络效率;目前有使用SWITCH代替HUB的趋势;5、简单地说,三层交换技术就是:二层交换技术+三层转发技术;它解决了局域网中网段划分之后,网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面,解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题;什么是三层交换三层交换也称多层交换技术,或IP交换技术是相对于传统交换概念而提出的;众所周知,传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层——数据链路层进行操作的,而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发;简单地说,三层交换技术就是:二层交换技术+三层转发技术; 三层交换技术的出现,解决了局域网中网段划分之后,网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面,解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题;三层交换原理一个具有三层交换功能的设备,是一个带有第三层路由功能的第二层交换机,但它是二者的有机结合,并不是简单地把路由器设备的硬件及软件叠加在局域网交换机上;其原理是:假设两个使用IP协议的站点A、B通过第三层交换机进行通信,发送站点A在开始发送时,把自己的IP地址与B站的IP地址比较,判断B站是否与自己在同一子网内;若目的站B与发送站A在同一子网内,则进行二层的转发;若两个站点不在同一子网内,如发送站A要与目的站B通信,发送站A要向“缺省网关”发出ARP地址解析封包,而“缺省网关”的IP地址其实是三层交换机的三层交换模块;当发送站A对“缺省网关”的IP地址广播出一个ARP请求时,如果三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B站的MAC地址,则向发送站A回复B的MAC地址;否则三层交换模块根据路由信息向B站广播一个ARP请求,B站得到此ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址,三层交换模块保存此地址并回复给发送站A,同时将B站的MAC地址发送到二层交换引擎的MAC地址表中;从这以后,当A向B发送的数据包便全部交给二层交换处理,信息得以高速交换;由于仅仅在路由过程中才需要三层处理,绝大部分数据都通过二层交换转发,因此三层交换机的速度很快,接近二层交换机的速度,同时比相同路由器的价格低很多;三层交换机种类三层交换机可以根据其处理数据的不同而分为纯硬件和纯软件两大类;1纯硬件的三层技术相对来说技术复杂,成本高,但是速度快,性能好,带负载能力强;其原理是,采用ASIC芯片,采用硬件的方式进行路由表的查找和刷新; 当数据由端口接口芯片接收进来以后,首先在二层交换芯片中查找相应的目的MAC地址,如果查到,就进行二层转发,否则将数据送至三层引擎;在三层引擎中,ASIC芯片查找相应的路由表信息,与数据的目的IP地址相比对,然后发送ARP数据包到目的主机,得到该主机的MAC地址,将MAC地址发到二层芯片,由二层芯片转发该数据包;基于软件的三层交换机技术较简单,但速度较慢,不适合作为主干;其原理是,采用CPU用软件的方式查找路由表;当数据由端口接口芯片接收进来以后,首先在二层交换芯片中查找相应的目的MAC地址,如果查到,就进行二层转发否则将数据送至CPU;CPU查找相应的路由表信息,与数据的目的IP地址相比对,然后发送ARP数据包到目的主机得到该主机的MAC地址,将MAC地址发到二层芯片,由二层芯片转发该数据包;因为低价CPU处理速度较慢,因此这种三层交换机处理速度较慢;。
路由器(Router)、集线器(Hub)交换机(Switch)的各自特点与区别1.路由器(Router)是一种负责寻径的网络设备,它在互连网络中从多条路径中寻找通讯量最少的一条网络路径提供给用户通信。
路由器用于连接多个逻辑上分开的网络。
对用户提供最佳的通信路径,路由器利用路由表为数据传输选择路径,路由表包含网络地址以及各地址之间距离的清单,路由器利用路由表查找数据包从当前位置到目的地址的正确路径。
路由器使用最少时间算法或最优路径算法来调整信息传递的路径,如果某一网络路径发生故障或堵塞,路由器可选择另一条路径,以保证信息的正常传输。
路由器可进行数据格式的转换,成为不同协议之间网络互连的必要设备。
路由器使用寻径协议来获得网络信息,采用基于“寻径矩阵”的寻径算法和准则来选择最优路径。
按照OSI参考模型,路由器是一个网络层系统。
路由器分为单协议路由器和多协议路由器。
Internet由各种各样的网络构成,路由器是其中非常重要的组成部分,整个Internet上的路由器不计其数。
Intranet要并入Internet,兼作Internet服务,路由器是必不可少的组件,并且路由器的配置也比较复杂。
(一)路由器的寻址和路由选择在互连网上交换信息的一个基本要求是每个站都具有可达的唯一地址。
像邮政编址类似,互连网地址也由几部分组成。
在互连网上,通常要求使用网络地址、主机地址和计算机上运行的应用。
规定了地址之后,接下来便是如何选择路径到达报文的终点。
路由选择涉及规定路由选择参数以及如何获得这些参数。
在互连网中使用的地址是32位的IP地址,该地址由网络号和主机号组成。
IP地址分为下述3类:A类地址使用7位来标识网络,24位用来规定网络上的主机;B类地址使用14位来标识网络,16位用来标识主机;C类地址使用21位来标识网络,8位用来标识主机。
路由器在选择路径时常用的算法有两种:一是距离向量;二是链路状态。
前一种由路由选择信息协议(RIP)使用,后一种由开放式最短路径优先协议(OSPF)使用。
中继器、集线器、网桥、交换机和路由器之间的区别1.中继器(repeater)中继器是位于第1层(OSI参考模型的物理层)的网络设备。
当数据离开源在网络上传送时,它是转换为能够沿着网络介质传输的电脉冲或光脉冲的——这些脉冲称为信号(signal)。
当信号离开发送工作站时,信号是规划的,而且很容易辨认出来。
但是,当信号沿着网络介质进行传送时,随着经过的线缆越来越长,信号就会变得越来越弱,越来越差。
中继器的目的是在比特级别对网络信号进行再生和重定时,从而使得它们能够在网络上传输更长的距离。
2.集线器(hub)集线器的目的是对网络信号进行再生和重定时。
它的特性与中继器很相似(被称为多端口中继器multiport repeater)。
HUB是网络中各个设备的通用连接点,它通常用于连接LAN的分段。
HUB含有多个端口。
每一个分组到达某个端口时,都会被复制到其他所有端口,以便所有的LAN分段都能看见所有的分组。
集线器并不认识信号、地址或数据中任何信息模式。
中继器与集线器的区别在于连接设备的线缆的数量。
一个中继器通常只有两个端口,而一个集线器通常有4至20个或更多的端口。
以下是集线器最为重要的特性:·放大信号·在整个网络传播信号·无需过滤·无需路径判定或交换·用作网络会集点3.网桥网桥是第2层的设备,它设计用来创建两个或多个LAN分段。
其中,每一个分段都是一个独立的冲突域。
网桥设计用来产生更大可用宽带。
它的目的是过滤LAN的通信流,使得本地的通信流保留在本地,而让那些定向到LAN其他部分(分段)的通信流转发到那里去。
每一台网络设备在NIC(网络接口卡)中都有一个惟一的MAC(介质访问控制)地址。
网桥会记录它每一边的MAC地址,然后基于这MAC地址表作出转发决策。
以下是网桥的一些重要特性:·网桥比集线器更为智能。
它只运行在第2层,就是说,它能分析传入的帧,并且能基于寻址信息进行转发或丢弃它们。
集线器(Hub)、交换机(Switch)与路由器(Router)之间的区别和联系集线器——集线器也叫Hub,工作在物理层(最底层),没有匹配的软件系统,是纯硬件设备。
集线器主要用来连接计算机等网络终端。
集线器为共享带宽,连接在集线器上的任何一个设备发送数据时,其他所有设备必须等待,此设备享有全部带宽,通讯完毕,再由其他设备使用带宽。
正因此,集线器连接了一个冲突的网络。
所有设备相互交替使用,就好像大家一起过一根独木桥一样。
集线器不能判断数据包的目的和类型,所以如果是广播数据包也依然转发,而且所有设备发出数据以广播方式发送到每个接口,这样集线器也连接了一个广播域的网络。
交换机——交换机Switch,工作在数据链路层(第二层),稍微高端一点的交换机都有一个操作系统来支持。
和集线器一样主要用于连接计算机等网络终端设备。
交换机比集线器更加先进,允许连接在交换机上的设备并行通讯,好比高速公路上的汽车并行行驶一般,设备间通讯不会发生冲突,因此交换机打破了冲突域,交换机每个接口是一个冲突域,不会与其他接口发生通讯冲突。
并且有系统的交换机可以记录MAC地址表,发送数据不会以广播的方式发送到每个接口,而是直接到目的接口,节省了接口带宽。
但是交换机和集线器一样不能判断广播数据包,会把广播发送到全部接口,所以交换机和集线器一样连接了一个广播域网络。
高端一点的交换机不进可以记录MAC地址表,还可以划分VLAN(虚拟局域网)来隔离广播,但是VLAN间也同样不能通讯。
要使VLAN间能够通讯,必须有三层设备介入。
路由器——路由器Router,工作在网络层(第三层),所有路由器都有自己的操作系统来维持,并且需要人员调试,否则不能工作。
路由器没有那么多接口,主要用来进行网络与网络的连接。
简单的说路由器把数据从一个网络发送到另一个网络,这个过程就叫路由。
路由器不仅能像交换机一样隔离冲突域,而且还能检测广播数据包,并丢弃广播包来隔离广播域,有效的扩大了网络的规模。
集线器
集线器实际就是一种多端口的中继器。
集线器一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口,通过这些接口,集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能(将已经衰减得不完整的信号经过整理,重新产生出完整的信号再继续传送)。
由于它在网络中处于一种“中心”位置,因此集线器也叫做“Hub”。
集线器的工作原理很简单,比如有一个具备8个端口的集线器,共连接了8
台电脑。
集线器处于网络的“中心”,通过集线器对信号进行转发,8台电脑之间可以互连互通。
具体通信过程是这样的:假如计算机1要将一条信息发送给计算机8,当计算机1的网卡将信息通过双绞线送到集线器上时,集线器并不会直接将信息送给计算机8,它会将信息进行“广播”——将信息同时发送给8个端口,当8个端口上的计算机接收到这条广播信息时,会对信息进行检查,如果发现该信息是发给自己的,则接收,否则不予理睬。
由于该信息是计算机1发给计算机8的,因此最终计算机8会接收该信息,而其它7台电脑看完信息后,会因为信息不是自己的而不接收该信息。
交换机
交换机也叫交换式集线器,它通过对信息进行重新生成,并经过内部处理后转发至指定端口,具备自动寻址能力和交换作用,由于交换机根据所传递信息包的目的地址,将每一信息包独立地从源端口送至目的端口,避免了和其他端口发生碰撞。
广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。
在计算机网络系统中,交换机是针对共享工作模式的弱点而推出的。
集线器是采用共享工作模式的代表,如果把集线器比作一个邮递员,那么这个邮递员是个不认识字的“傻瓜”——要他去送信,他不知道直接根据信件上的地址将信件送给收信人,只会拿着信分发给所有的人,然后让接收的人根据地址信息来判断是不是自己的!而交换机则是一个“聪明”的邮递员——交换机拥有一条高带宽的背部
总线和内部交换矩阵。
交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上,当控制电路收到数据包以后,处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上,通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口。
目的MAC若不存在,交换机才广播到所有的端口,接收端口回应后交换机会“学习”新的地址,并把它添加入内部地址表中。
可见,交换机在收到某个网卡发过来的“信件”时,会根据上面的地址信息,以及自己掌握的“常住居民户口簿”快速将信件送到收信人的手中。
万一收信人的地址不在“户口簿”上,交换机才会像集线器一样将信分发给所有的人,然后从中找到收信人。
而找到收信人之后,交换机会立刻将这个人的信息登记到“户口簿”上,这样以后再为该客户服务时,就可以迅速将信件送达了。
网桥
简单的说网桥就是个硬件网络协议翻译器,假设你有2台电脑,一台兼容机安装windows,一台是Apple安装OS2,那么两台电脑之间是默认网络协议是不同的,兼容机可能只会说TCP/IP,苹果机只会说Apple talk,就好象两个外国人都不会说对方的语言,怎么办?找个翻译,网桥就是翻译。
在386、486时代网桥可能是一台安装了协议转换程序的电脑,如今交换机也包含这个功能。
今天的操作系统之间为了互相交流,支持更多的协议,操作系统
自己就可以是网桥,现在网桥这个概念已经淡出了。
更多是所谓的桥接、转发、协议二次封装。
网桥也可以说相当一个端口少的二层交换机,再者网桥主要由软件实现,交换机主要由硬件实现!
路由器
路由器是网络中进行网间连接的关键设备。
作为不同网络之间互相连接的枢纽,路由器系统构成了基于TCP/IP 的国际互连网络Internet 的主体脉络。
路由器之所以在互连网络中处于关键地位,是因为它处于网络层,一方面能够跨越不同的物理网络类型(DDN、FDDI、以太网等等),另一方面在逻辑上将整个互连网络分割成逻辑上独立的网络单位,使网络具有一定的逻辑结构。
路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。
路由器的基本功能是,把数据(IP 报文)传送到正确的网络,细分则包括:1、IP 数据报的转发,包括数据报的寻径和传送;2、子网隔离,抑制广播风暴;3、维护路由表,并与其它路由器交换路由信息,这是IP 报文转发的基础;4、IP 数据报的差错处理及简单的拥塞控制;5、实现对IP 数据报的过滤和记帐。
路由器构成了Internet 的骨架。
它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一,它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。
因此Internet 研究领域中,路由器技术始终处于核心地位。
首先说HUB,也就是集线器。
它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。
而交换机(又名交换式集线器)作用与集线器大体相同。
但是两者在性能上有区别:集线器采用的式共享带宽的工作方式,而交换机是独享带宽。
这样在机器很多或数据量很大时,两者将会有比较明显的。
而路由器与以上两者有明显区别,它的作用在于连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的路径,可以说一般情况下个人用户需求不大。
路由器是产生于交换机之后,就像交换机产生于集线器之后,所以路由器与交换机也有一定联系,并不是完全独立的两种设备。
路由器主要克服了交换机不能路由转发数据包的不足。
总的来说,路由器与交换机的主要区别体现在以下几个方面:
(1)工作层次不同
最初的的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层,也就是第二层,而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。
由于交换机工作在OSI 的第二层(数据链路层),所以它的工作原理比较简单,而路由器工作在OSI 的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策。
(2)数据转发所依据的对象不同
交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。
而路由器则是利用不同网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址。
IP地址是在软件中实现的,描述的是设备所在的网络,有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。
MAC地址通常是硬件自带的,由网卡生产商来分配的,而且已经固化到了网卡中去,一般来说是不可更改的。
而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。
(3)传统的交换机只能分割冲突域,不能分割广播域;而路由器可以分割广播域
由交换机连接的网段仍属于同一个广播域,广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播,在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。
连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域,广播数据不会穿过路由器。
虽然第三层以上交换机具有VLAN功能,也可以分割广播域,但是各子广播域之间是不能通信交流的,它们之间的交流仍然需要路由器。
(4)路由器提供了防火墙的服务
路由器仅仅转发特定地址的数据包,不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送,从而可以防止广播风暴。
交换机一般用于LAN-WAN 的连接,交换机归于网桥,是数据链路层的设备,有些交换机也可实现第三层的交换。
路由器用于WAN-WAN之间的连接,可以解决异性网络之间转发分组,作用于网络层。
他们只是从一条线路上接受输入分组,然后向另一条线路转发。
这两条线路可能分属于不同的网络,并采用不同协议。
相比较而言,路由器的功能较交换机要强大,但速度相对也慢,价格昂贵,第三层交换机既有交换机线速转发报文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以广泛应用。