网桥和交换机的区别
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中继器,集线器,路由器,交换机,网桥的联系和区别1、物理层:中继器(Repeater)和集线器(Hub)。
用于连接物理特性相同的网段,这些网段,只是位置不同而已。
Hub 的端口没有物理和逻辑地址。
2、逻辑链路层:网桥(Bridge)和交换机(Switch)。
用于连接同一逻辑网络中、物理层规范不同的网段,这些网段的拓扑结构和其上的数据帧格式,都可以不同。
Bridge和Switch 的端口具有物理地址,但没有逻辑地址。
3、网络层:路由器(Router)。
用于连接不同的逻辑网络。
Router的每一个端口都有唯一的物理地址和逻辑地址。
4、应用层:网关(Gateway)。
用于互连网络上,使用不同协议的应用程序之间的数据通信,目前尚无硬件产品。
前两者属于OSI和TCP/IP模型的最低层,即物理层,起到数字信号放大和中转的作用。
中继器(REPEATER),用来延长网络距离的互连设备。
(局域网络互连长度是有限制,不是无限,例如在10M以太网中,任何两个数据终端设备允许的传输通路最多为5个中继器、4个中继器组成)。
REPEATER可以增强线路上衰减的信号,它两端即可以连接相同的传输媒体,也可以连接不同的媒体,如一头是同轴电缆另一头是双绞线。
集线器(HUB)实际上就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。
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。
集线器就是一种共享设备,HUB本身不能识别目的地址,当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时,数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的,由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。
集线器、交换机、路由器、中继器、网关、网桥等相关概念知识实际上有些硬件大家几乎每天都在使用,比如网桥等也可能从未接触过,不过都没关系,稍微比较可参一二。
一、集线器集线器也称HUB,工作在OSI七层结构的第一层物理层,属于共享型设备,接收数据广播发出,在局域网内一般都是星型连接拓扑结构,每台工作站都连接到集线器上。
由于集线器的带宽共享特性导致网络利用效率极低,一般在大中型的网络中不会使用到集线器。
现在的集线器基本都是全双工模式,市面上常见的集线器传输速率普遍都为100Mbps。
二、交换机交换机顾名思义以交换为主要功能,工作在OSI第二层(数据链路层),根据MAC地址进行数据转发。
交换机的每一个端口都属于一个冲突域,而集线器所有端口属于一个冲突域。
交换机通过分析Ethernet包的包头信息(其中包含了源MAC地址、目标MAC地址、信息长度等),取得目标MAC地址后,查找交换机中存储的地址对照表(MAC地址对应的端口),确认具有此MAC地址的网卡连接在哪个端口上,然后将信包送到对应端口,有效的抑制IP广播风暴。
并且信息包处于并行状态,效率较高。
交换机的转发延迟非常小,主要的得益于其硬件设计机理非常高效,为了支持各端口的最大数据传输速率,交换机内部转发信包的背板带宽都必须远大于端口带宽,具有强大的整体吞吐率,才能为每台工作站提供更高的带宽和更高的网络利用率,可以满足大型网络环境大量数据并行处理的要求。
三、路由器路由器(Router)是用于连接多个逻辑上分开的网络。
逻辑网络是指一个单独的网络或一个子网。
当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器来完成。
因此,路由器具有判断网络地址和选择路径的功能,它能在多网络互联环境中建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网。
路由器是属于网络应用层的一种互联设备,只接收源站或其他路由器的信息,它不关心各子网使用的硬件设备,但要求运行与网络层协议相一致的软件。
1:网桥、hub、路由器、交换机的区别在哪里???? 第一层交换:网络最底层的转接设备是中继器repeater,它工作在物理层,功能就是双向发大信号,通常的作用就是当线路比较长的时候保证型号不至于太衰减变形,除了产生一些延迟以外,和直接线缆相连没有区别。
??????第二层交换:bridge和hub以及交换机switcher都工作在数据链路层,但是二者的机制不同。
严格的讲,hub虽然连接多个主机,但不是交换设备,它面对的是以太网的帧,它的工作就是在一个端口收到的以太网的帧,向其他的所有端口进行广播(也有可能进行链路层的纠错),这样来看,它的中继器的工作机制是一样的,只是工作的层次不同。
这样来看,只有hub的连接,只能是一个局域网段。
而且hub的进出口是没有区别的。
???? 交换机switcher也是连接多个计算机的,但是它会记录下来每个端口对应的主机的MAC地址,这样它的转发就不是广播形式,而是有选择的。
只有交换机的连接,也只能是一个局域网段。
而且switcher的进出口是有区别的。
对于入口,每个端口只对应一个MAC地址,其他情况下的MAC地址都对应到出口。
??? bridge也工作在数据链路层,它的作用也是连接两个网段,进行以太网帧的转发,但是它的转发机制不是广播,和交换机类似,内部有一个表来进行有选择的转发。
不同的是,bridge是不区分入口和出口的。
可以这样理解,二者在硬件上基本相同,不同的是bridge的每一个入口可以对应多个MAC地址。
??? 第三层交换:这就是路由器了,它操作的是IP地址,这个大家都很熟了。
我觉得要注意的一点就是,高层的交换设备可以当着底层的交换设备来用,例如,你可以使用hub就连接距离比较远的两台机器,只使用其中的电信号放大功能。
也可以使用路由器当Hub或者交换机来使用,只是连接一些主机作为一个局域网。
?--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------?首先说HUB,也就是集线器。
中继器、网桥、交换机、路由器和网关的区别在计算机网络领域,中继器、网桥、交换机、路由器和网关是常用的网络设备。
它们在网络通信中起着不同的作用和功能。
下面将分别介绍它们的区别。
中继器(Repeater)中继器是一种传输设备,用于增加局域网的传输距离。
它主要用于放大、延长信号,将信号从一个端口转发到另一个端口。
中继器只负责信号放大,不具备分析和处理数据的能力。
因此,中继器无法识别MAC地址或IP地址,也无法过滤网络数据。
此外,使用中继器时,所有的数据包都会广播到整个网络,增加了网络的冗余负载。
网桥(Bridge)网桥是一种连接多个局域网的设备,用于转发数据帧。
网桥通过分析数据帧的MAC地址来决定将数据帧转发到哪个端口。
与中继器不同,网桥能够对数据进行过滤,只将目标地址在不同端口的数据转发到相应的端口上,从而减少网络冗余负载。
网桥还可以学习并记录数据包到达的端口,以加快数据转发的速度。
交换机(Switch)交换机是一种高级的数据链路层设备,用于连接多个局域网的设备。
与网桥相比,交换机具有更高的性能和更多的端口。
交换机通过学习和记录设备的MAC地址,以及根据目标MAC地址进行数据转发。
交换机具有更为智能的转发能力,它能够识别不同设备的MAC地址,并将数据直接转发到目标设备,而不是进行广播。
这样可以提高网络传输效率,并提供更好的网络性能。
路由器(Router)路由器是一种网络设备,用于连接多个网络,实现不同网段之间的通信。
路由器能够根据IP地址来分析、过滤和转发数据包。
它能够根据目标IP地址确定下一跳路径,将数据包从一个网络转发到另一个网络。
路由器具有路由表,用于存储不同网络的IP地址和相应的下一跳信息。
它能够根据路由表动态地选择最佳路径,从而实现网络之间的通信。
网关(Gateway)网关是一种连接不同网络的设备,用于实现不同网络之间的通信转换。
网关可以连接相同类型的网络,也可以连接不同类型的网络。
例如,它可以连接一个局域网和互联网,实现局域网与互联网之间的数据传输。
中继器、集线器、网桥、交换机、路由器计算机网络体系中,有几样通信设备或者说网络名词出现的频率相当的高,它们是:中继器、集线器、网桥、交换机、路由器和网关。
其实,弄清楚这几个计算机网络的名词并不困难,如果能以计算机网络层次的概念给它们划清界限的话,那就很容易把它们区分出来。
那我现在就有条理地梳理一下它们各自的含义和作用,以及它们之间的联系。
那我们首先看一下这些网络设备分别处于计算机网络的哪些层次:一、中继器中继器(Repeater)是连接网络线路的一种装置,常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。
中继器是最简单的网络互联设备,主要完成物理层的功能,负责在两个节点的物理层上按位传递信息,完成信号的复制、调整和放大功能,以此来延长网络的长度。
它在OSI参考模型中的位置物理层。
由于存在损耗, 在线路上传输的信号功率会逐渐衰减,衰减到一定程度时将造成信号失真,因此会导致接收错误。
中继器就是为解决这一问题而设计的。
它完成物理线路的连接,对衰减的信号进行放大,保持与原数据相同。
中继器是模拟设备,用于连接两根电缆段。
中继器不理解帧、分组和头的概念,他们只理解电压值。
一句话总结:中继器,就是简单的信号放大器,信号在传输的过程中是要衰减的,中继器的作用就是将信号放大,使信号能传的更远。
二、集线器集线器(Hub)是中继器的一种形式,区别在于集线器能够提供多端口服务,也称为多口中继器。
集线器在OSI/RM中的物理层。
一句话总结:集线器,差不多就是个多端口的中继器,把每个输入端口的信号放大再发到别的端口去,集线器可以实现多台计算机之间的互联,因为它有很多的端口,每个口都能连计算机。
三、网桥网桥(Bridge)是一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁。
网桥是属于数据链路层的一种设备,它的作用是扩展网络和通信手段,在各种传输介质中转发数据信号,扩展网络的距离,同时又有选择地将现有地址的信号从一个传输介质发送到另一个传输介质,并能有效地限制两个介质系统中无关紧要的通信。
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,而且很容易识别出来。
但是,当信号沿着网络介质进展传送时,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展再生和重定时,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展再生和重定时。
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,它设计用来创立两个或多个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存在本地,而让那些定向到LAN其他局部〔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展转发或丢弃它们。
你在学计算机网络吧,一两句说不完集线器:集线器的基本功能是信息分发,它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去。
一些集线器在分发之前将弱信号重新生成,一些集线器整理信号的时序以提供所有端口间的同步数据通信。
路由器:路由器顾名思义就是进行路由的设备。
而路由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。
路由器通过路由决定数据的转发,转发策略称为路由选择(routing),这也是路由器名称的由来(router,转发者)。
网桥:1、网桥(Bridge)也称桥接器,是连接两个局域网的存储转发设备,用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接。
2、网桥的功能:1)网桥对所接收的信息帧只作少量的包装,而不作任何修改。
2)网桥可以采用另外一种协议来转发信息。
3)网桥有足够大的缓冲空间,以满足高峰期的要求。
4)网桥必须具有寻址和路径选择的能力。
四、路由器1、路由器是网络层上的连接,即不同网络与网络之间的连接。
2、路径的选择就是路由器的主要任务。
路径选择包括两种基本的活动:一是最佳路径的判定;二是网间信息包的传送,信息包拇 鸵话阌殖莆 敖换弧薄?、路由器与网桥的差别:1)路由器在网络层提供连接服务,用路由器连接的网络可以使用在数据链路层和物理层完全不同的协议。
路由器的服务通常要由端用户设备明确地请求,它处理的仅仅是由其它端用户设备要求寻址的报文。
2)路由器与网桥的另一个重要差别是,路由器了解整个网络,维持互连网络的拓扑,了解网络的状态,因而可使用最有效的路径发送包。
网关:1、网关(协议转换器)是互连网络中操作在OSI网络层之上的具有协议转换功能设施,所以称为设施,是因为网关不一定是一台设备,有可能在一台主机中实现网关功能。
网关用于以下几种场合的异构网络互连:1).异构型局域网,如互联专用交换网PBX与遵循IEEE802标准的局域网。
2).局域网与广域网的互联。
3).广域网与广域网的互联。
4).局域网与主机的互联(当主机的操作系统与网络操作系统不兼容时,可以通过网关连接)。
网桥,路由器,交换机的功能区别首先在局域网里面,大量主机之间的通信都是通过arp广播来决定目的主机的地址的,为了减小在共享环境中的介质争用(也就是冲突),网桥产生了,它的作用是将广播域划分为一个一个小的冲突域,这样便增大了可用的带宽,但是广播域还是没有变。
从这里可以看出,网桥不涉及逻辑地址,所以它工作在第二层(数据链路层),并且端口很少(注意与后面的交换机区别),最后是网桥常常是基于软件的,因此可以处理上层事务。
看到了网桥的作用,于是人们将其发展为多端口设备,并且整合了集线器的功能,发明了交换机,交换机也是工作在第二层,由于具有多个端口,所以也叫做多口桥。
交换机除了具有桥接(也就是隔绝冲突)和转发数据报之外,还具有其他高级特性:比如说vlan(虚拟局域网),porttrunking(连路聚合),spanningtree(生成树),等等特性,高端的交换机还具有路由功能,具体的路由功能将在后面介绍。
交换机是一种专用的网络设备,它是基于硬件的,所以具有比基于软件的网桥更高的数据转发能力。
随着网络的进一步发展,在广泛分布的网络之间,选择路径便是一件麻烦的事情,于是一种专门的网络硬件产生了---路由器。
路由器工作在第三层(网络层)之上,其实也涉及第二层以及第一层,但是它的主要用途是选路。
路由器的存储器里面存放着路由表,这些表是易失的并且容易改变的。
路由表的内容包括到达目的地址的下一跳(nexthop)路由地址,不同地址的管理距离,等等等等。
这些内容都是路由器启动之后经过学习得到的。
路由器启动之后便根据设定的路由协议与其他路由器交换信息,在交换信息的过程中,学习路由。
所以一台路由器虽然是基于硬件的专用网络设备,但是路由器支持的路由算法才是最核心的东西。
路由算法有两大类:距离矢量算法(如rip, igrp)以及连路状态算法(如ospf),还有一种平衡混合的算法(如eigrp),是前面两种算法的综合。
路由器使用距离矢量算法,判断到达目的地址的优先路径的标准只有一个,那就是跳数,认为具有最小跳数的路径是最有路径,而不理会其带宽,可靠性,时延等因素。
交换机,集线器,网桥,路由器,网关的区别1. 交换机(Switch)交换机是一种网络设备,用于在局域网(LAN)中连接多个计算机和网络设备。
它能将传入的数据包转发到正确的目标设备,提高网络的传输效率。
交换机工作在数据链路层,根据MAC地址识别目标设备,并且在交换表中记录这些地址,以便快速转发数据。
特点: - 分解冲突:交换机能够根据目标MAC地址,将数据包仅发送到目标设备,而不是广播到整个网络,减少冲突。
- 灵活性:交换机可以支持不同速度和协议的设备连接。
- 高性能:交换机能够实现全双工通信,提供更大的带宽和更快的传输速度。
2. 集线器(Hub)集线器是一种简单的设备,用于将多个终端设备连接到一个网络上。
它是一种广播设备,将所有传入数据包广播到连接的所有设备。
当一个设备发送数据时,所有其他设备都会收到这个数据包,这可能引发冲突并降低网络性能。
特点: - 广播:集线器将数据包广播到所有连接的设备,可能导致网络拥堵。
- 冲突:由于所有设备共享带宽,多个设备同时发送数据时会发生冲突。
- 延迟:由于冲突和广播,集线器可能会导致网络延迟。
3. 网桥(Bridge)网桥是连接两个或多个局域网(LAN)的设备,它能够在数据链路层分割不同的网络段。
网桥能够根据目标MAC地址,将数据包转发到正确的网络段,但在同一网络段内,它将广播数据包到所有设备,类似于集线器。
特点: - 分割网络:网桥能够将大型局域网分割为多个较小的网络段,提高网络性能。
- 过滤:网桥能够根据MAC地址过滤数据包,只将目标设备所在网络段的数据转发。
4. 路由器(Router)路由器是一种网络设备,用于连接多个网络,转发数据包并选择最佳路径将其发送到目标网络。
路由器工作在网络层,使用IP地址来识别目标网络和设备,并具有路由表,记录网络之间的连接关系。
特点:- 路由选择:路由器可以根据路由表中的信息选择最佳路径转发数据包,优化网络传输。
- 隔离网络:路由器能够隔离不同网络之间的流量,提高网络安全性。
网桥和交换机区别在叙述前,我们先一起看两幅图:
1.网桥的连接模式:(红点处为HUB)
2.交换机连接模式:
从图中可以看到,网桥只有2个输入/出端口,而交换机有8个。
嗯,是的,一开始的时候(那时候只有HUB这种设备),由于硬件水平不是很发达,人们为了提高局域网效率,减少广播风暴的出现,他们生产了网桥(一个只有两个输入/出端口的链路层设备,这时的网桥已经是个比较先进的设备),然后他们把一个局域网一分为2,中间用网桥连接,这样A发给BCD的数据就不会再广播到EFGH 了(网桥发现如果数据包不是转发给下面这个子网的,它会自动丢弃此包),只有从A 发到EFGH的数据包才能通过网桥,到达另外一个子网(网桥发现如果数据包是转发给下面这个子网的,它才会把包转发给这个子网)。
这样一来,非必要的传输减少了,整个网络的效率也随之提高可不少!人们发现网桥真是个好东西呀,随着硬件发展,出现了4个,8个端口的链路层设备,这
就是交换机,由于交换机可以使得网络更安全(数据不容易被监听,因为数据不再广播了,注意:只是不容易而已,要搞你其实还是可以的),网络效率更高(还是因为数据不再广播!),交换机渐渐替代了HUB,成为组建局域网的重要设备。
所以说,网桥和交换机,基本上是一样的,嗯,只是基本上而已,细看还是有些不一样的,但在说明他们之间有什么不一样之前,我想先简单介绍一下网桥和交换机的工作原理。
3.网桥的工作原理:
上图是用一个网桥连接的两个网络,网桥的A端口连接A子网,B端口连接B子网,为什么网桥知道哪些数据包该转发,哪些包不该转发呢?那是因为它有两个表A和B,当有数据包进入端口A时,网桥从数据包中提取出源MAC地址和目的MAC地址。
一开始的时候,表A和表B都是空的,没有一条记录,这时,网桥会把数据包转发给B网络,并且在表A中增加一条MAC地址(把源MAC地址记录表中),说明这个MAC地址的机器是A子网的,同理,当B子网发送数据包到B端口时,网桥也会记录源MAC地址到B表。
当网桥工作一段时候后,表A基本上记录了A子网所有的机器的MAC地址,表B 同理,当再有一个数据包从A子网发送给网桥时,网桥会先看看数据包的目的M
AC 地址是属于A子网还是B子网的,如果从A表中找到对应则,抛弃该包,如果不是,则转发给B子网,然后检查源MAC地址,是否在表中已经存在,如果不存在,在表A中增加一条记录。
噢,或许你现在会问了,为什么需要两张表呢,一张表不行么??嗯~刚才把表一分为二是为了便于理解,实际上,真正的网桥里面存的应该是一张表(当然有可能为了提速,或者其他原因,它也可能把信息存为多张表,这个得看它怎么实现了~),如果是一张信息表,表里记录的应该是:MAC-PortNum。
4.交换机有些许不同,如图:
交换机也有一张MAC-PORT对应表(这张表的学名为:CAM),和网桥不一样的是,网桥的表是一对多的(一个端口号对多个MAC地址),但交换机的CAM表却是一对一的,如果一个端口有新的MAC地址,它不会新增MAC-PORT记录,而是修改原有的记录
例如:现在交换机记录表里已经有一项:MAC1-Port1,如果此刻端口1又来了一个数据包,里面的源MAC地址是MAC2,此时,交换机会刷新交换机记录表:MAC 1-Port1记录被修改为MAC2-Port1,因为交换机认为是端口1的计算机MAC地
址变了,如果端口1连接的一台物理机器,MAC一般是不会变的,如果连接的是另外一个交换机,那这个端口的记录会变化得比较频繁(如上图的Port12,它是对外的接口,与一个局域网连接),另外,如果 CAM表中没有找到和数据包的目的MAC地址对应的记录,交换机会对此数据包进行广播,发给本交换机的每一个端口。
网桥和交换机的缓存对比
网桥和交换机除了用CAM表指导数据包转发这点和HUB不一样外,网桥和交换机还有一个特点:缓存!对,网桥和交换机都有一定量的缓存,因为网桥和交换机转发数据包需要一些额外的操作,所以可能会占用一些时间,为了避免出现因来不及转发数据,导致大量数据丢失的情况,网桥和交换机就出现了缓存。
当然,缓存不是万能的,当网桥或交换机处理不及并且缓存用完了,以后再来的数据还是会丢失的。
还一个网桥需要缓存的原因是:桥接两个传输速率不同的局域网,比如:802.3的传输速率说10mb/s,但实际上并不是真的10Mb/s,而 80 2.4(几乎)确实为10Mb/s,但两个局域网桥接时候必须是速率一样的,否则会有包丢失,而缓存也正好可以为不同速率网络连接时所使用。
网桥的缓存量是大于交换机的缓存量,因为网桥天生是为了连接两个网络的,两个网络桥接时所要处理的数据量会比一般的交换机需要处理的数据量要多,所以网桥的缓存也一般要比交换机大一点。