集线器、交换机、路由器、网桥、网关之间的区别与联系
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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。
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。
集线器、交换机、路由器:三者的区别和联系引言在计算机网络领域,集线器(Hub)、交换机(Switch)和路由器(Router)是常见的网络设备。
它们在网络中扮演着不同的角色,并且在功能和工作原理上存在一些区别。
本文将深入探讨集线器、交换机和路由器之间的区别和联系。
集线器(Hub)集线器是最基础的网络设备之一,它主要用于将网络中多个设备连接起来。
当一个设备向集线器发送数据时,集线器会将数据包复制到所有其他连接的设备上。
这种广播方式可能会导致网络拥堵和冲突。
由于集线器缺乏智能处理能力,它只是简单地将数据从一个端口传输到另一个端口,没有选择性地过滤数据。
集线器在现代网络中已经不常使用了,通常被交换机取代。
交换机(Switch)交换机是一个智能的网络设备,它可以根据设备的MAC地址进行数据包的转发。
当一个设备向交换机发送数据时,交换机会根据目标MAC地址将数据包仅仅发送到目标设备所在的端口,而不是广播到所有连接的设备上。
这种点对点的通信方式可以提高网络的效率和安全性。
交换机能够构建局域网(LAN)并实现内部的数据流转,但无法连接不同的网络。
路由器(Router)路由器是用于连接多个网络的设备,并根据网络之间的逻辑地址(如IP地址)进行数据包的转发。
路由器不仅仅根据MAC地址,还根据网络的逻辑拓扑和路由表等信息进行数据的转发。
当一个设备向路由器发送数据时,路由器会根据目标IP地址在路由表中查找下一跳地址,并将数据包转发到正确的网络。
路由器能够实现不同网络之间的通信和互联,它是构建广域网(WAN)和互联网的关键设备。
区别和联系•功能:集线器负责物理层的数据传输,交换机负责链路层的数据转发,路由器负责网络层的数据转发。
•数据转发:集线器广播所有数据包,交换机根据MAC地址转发数据包,路由器根据IP地址转发数据包。
•范围:集线器仅在局域网内传输数据,交换机可以构建局域网,路由器用于连接不同局域网或广域网。
•安全性:集线器没有安全性措施,交换机在链路层提供一定的安全性,路由器在网络层提供更高级别的安全性。
中继器、集线器、网桥、交换机、路由器、网关的超全总结有朋友问,通信的原理是什么?在了解通信原理之前,我们首先要对通信常用的设备进行熟悉,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(R ep e a t er)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O S I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(H u b)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O S I/R M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(B r i d ge)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。
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)。
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。
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。
ISO9001把网络分为7个逻辑层由下至上分别是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
中继器是物理层设备用于远距离信号传输时衰减补偿、集线器是数据链路层设备用于数据帧的转发、网桥是网络层设备用于连接不同性质的网络、交换机是网络层设备用于IP包的重组和转发、路由器是传输层设备用于TCP/IP或UDP/IP 包的转发、网关属于应用层设备用于特定网络权限的使用。
一般来说,高层设备兼并低层设备的功能,所以强弱排序是网关>路由器>网桥>=交换机>集线器>中继器(网桥虽然和交换机属于同级,但是互联能力比交换机强)帮你扫扫盲吧,不过即使简单通俗的说,要打字也够累的。
1 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。
2 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。
3 网桥,打个比方,你用集线器组个局域网A,别人用另一个集线器组个局域网网B,每个局域网里的电脑都能互相访问。
但是A里的电脑想访问B里的电脑怎么办,这里就用到网桥了,用网桥来连接2个局域网。
如果说集线器是1层设备的话,那么网桥就是2层设备。
4 交换机,可以理解为高级的网桥,他有网桥的功能,但性能比网桥强5路由,这里涉及到一个广播域的概念,什么叫广播,通俗来讲就是1台计算机要告诉其他计算机:我的位置是什么。
这样他才可以和其他计算机交流。
好比你给某某写信,肯定要有收信人的地址,广播的意思就是告诉别人你的地址。
好,上面讲交换机,他是负责每个局域(冲突域)之间的连接,他只管转发这些广播,不管这些广播的合理性以及真实性。
但是当整个网络计算机的数量足够大的时候,这么多的机器都要广播,那么这些广播信息将占用很大的带宽,造成网络堵塞,反而导致正常的通信不能进行,这时候怎么办~~呵呵,你也猜到了吧,路由就干这个的,交换机把数据给路由,路由决定是否转发,比交换智能点。
网关、网桥、交换机和路由器是计算机网络中常见的网络设备,它们在数据传输和网络连接方面发挥着不同的作用。
下面将详细介绍它们之间的区别。
网关(Gateway)网关是将不同网络协议之间进行互联的设备,可以理解为连接不同网络的门户。
它可以实现不同网络之间的通信,并进行数据包的转发。
网关通常用在连接内部网络和外部网络之间。
主要特点: - 连接不同的网络,扮演桥接器的角色。
- 支持不同网络协议的转换,如将IP协议转换为IPX协议。
- 可以对数据包进行过滤和处理,提高网络的安全性。
网桥(Bridge)网桥是将局域网中的多个网络进行连接的设备,其主要功能是在数据链路层上进行信息的传输。
网桥能学习并记住设备的MAC地址,根据MAC地址来转发数据包。
网桥通常用于连接相同类型的网络,扩展网络的规模。
主要特点: - 在数据链路层进行转发。
- 根据MAC地址进行数据包转发,只在同一网段内转发。
- 具有学习功能,可以学习设备的MAC地址。
交换机(Switch)交换机是现代局域网中最常见的设备之一,它可以连接多个计算机和其他网络设备,并在数据链路层上进行信息传输。
交换机通过学习和记忆设备的MAC地址,根据MAC地址来转发数据包。
交换机能够提供更大的带宽和更快的数据传输速度。
主要特点: - 在数据链路层进行转发。
- 根据MAC地址进行数据包转发,只在同一网段内转发。
- 具有学习功能,可以学习设备的MAC地址。
- 支持全双工通信,可以同时进行发送和接收数据。
路由器(Router)路由器是一个网络设备,用于连接多个计算机网络,并在网络层上进行数据包转发。
路由器根据IP地址来决定数据包的传输路径,并能够实现不同网络之间的互联。
路由器通常用于互联网的接入和内部网络的连接。
主要特点: - 在网络层进行转发。
- 根据IP地址进行数据包转发,跨不同网段进行转发。
- 支持不同的网络协议,如IP、IPX等。
- 具有路由表,可以根据路由表来决定数据包的传输路径。
通信的原理是什么?在了解通信原理之前,我们首先要对通信常用的设备进行熟悉,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(R ep e a t er)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O S I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(H u b)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O S I/R M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(B r i d ge)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。
集线器、交换机、网关、路由器、网桥之间关系集线器、交换机、网关、路由器、网桥之间有什么关系?各个的作用是什么?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,工作在物理层(最底层)。
实际就是一种多端口的中继器(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)。
网桥(Bridge):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。
在集线器组成的局域网里面,大量主机之间的通信都是通过arp 广播来分发数据,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,通过寻址和路径选择转发信息,一个网段上的各工作站之间的通信量局限在本网段的范围内,而不会经过网桥流到其他的网段去。
可以取得减少通信量的作用,这样便增大了可用的带宽,但是广播域还是没有变。
网桥工作在第二层数据链路层,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),并且端口很少(注意与后面的交换机区别)。
网桥分为本地网桥和远程网桥两大类,本地网桥主要是用来提供同一地理区域内的多个局域网段之间的直接连接。
远程网桥则是用于连接不同区域内的局域网段。
网关:网关的功能就是把信息重新进行包装以适应目标网络环境的要求。
网关实现了不同的体系结构和环境之间的通信,数据被网关重新转换后,可以从一个网络环境进入另一个不同的网络环境,使各种网络环境能够相互理解、交流对方的数据,在OSI网络层之上的具有协议转换功能设施。
交换机:实际上是一种多端口网桥,所以说网桥和交换机都有交换功能。
交换机具备自动寻址能力和交换作用,根据所传递信息包的目的地址,将每一信息包通过其拥有的一条高带宽的背部总线和内部交换矩阵,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。
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。
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。
1、集线器(HUB)集线器就是将网线集中到一起的机器,也就是多台主机和设备的连接器。
集线器的主要功能是对接收到的信号进行同步整形放大,以扩大网络的传输距离,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。
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。
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。
2、交换机(Switch)交换机是集线器的升级换代产品,外形上和集线器没什么分别,是一种在通信系统中自动完成信息交换功能的设备,用途和HUB一样也是连接组网之用,但是它具有比集线器更强大的功能。
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。
3、路由器(Router)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。
4、网桥(Bridge)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!5、网关(Gateway)按照不同的分类标准,网关也有很多种。
TCP/IP协议里的网关是最常用的,在这里我们通常所讲的“网关”均指TCP/IP协议下的网关。
那么网关到底是什么呢?网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。
比如有网络A和网络B,网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”,子网掩码为255.255.255.0;网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”,子网掩码为255.255.255.0。
在没有路由器的情况下,两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的,即使是两个网络连接在同一台交换机(或集线器)上,TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)判定两个网络中的主机处在不同的网络里。
而要实现这两个网络之间的通信,则必须通过网关。
如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中,就把数据包转发给它自己的网关,再由网关转发给网络B的网关,网络B的网关再转发给网络B的某个主机(如附图所示)。
网络B向网络A转发数据包的过程。
所以说,只有设置好网关的IP地址,TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。
那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢?网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址,具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器(实质上相当于一台路由器)、代理服务器(也相当于一台路由器)。
网关的分类1)协议网关:协议网关通常在使用不同协议的网络区域间做协议转换。
2)应用网关:应用网关是在使用不同数据格式间翻译数据的系统。
3)安全网关:安全网关是各种技术的融合,具有重要且独特的保护作用,其范围从协议级过滤到十分复杂的应用级过滤。
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。
6、集线器与交换机的区别:1) 在OSI/RM(OSI参考模型)中的工作层次不同交换机和集线器在OSI/RM开放体系模型中对应的层次就不一样,集线器是同时工作在第一层(物理层)和第二层(数据链路层),而交换机至少是工作在第二层,更高级的交换机可以工作在第三层(网络层)和第四层(传输层)。
2) 交换机的数据传输方式不同集线器的数据传输方式是广播(broadcast)方式,而交换机的数据传输是有目的的,数据只对目的节点发送,只是在自己的MAC地址表中找不到的情况下第一次使用广播方式发送,然后因为交换机具有MAC地址学习功能,第二次以后就不再是广播发送了,又是有目的的发送。
这样的好处是数据传输效率提高,不会出现广播风暴,在安全性方面也不会出现其它节点侦听的现象。
3) 带宽占用方式不同在带宽占用方面,集线器所有端口是共享集线器的总带宽,而交换机的每个端口都具有自己的带宽,这样就交换机实际上每个端口的带宽比集线器端口可用带宽要高许多,也就决定了交换机的传输速度比集线器要快许多。
4) 传输模式不同集线器只能采用半双工方式进行传输的,因为集线器是共享传输介质的,这样在上行通道上集线器一次只能传输一个任务,要么是接收数据,要么是发送数据。
路由器与交换机的主要区别:(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。