计算机网络原理 交换机和集线器的区别

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。

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。

集线器和交换机路由器在计算机网络中起着不同的作用。

虽然它们都是网络设备，但它们的功能以及工作原理存在着显著的差异。

本文将重点介绍集线器和交换机路由器的区别。

1. 功能差异集线器（Hub）主要用于扩展网络的物理连接。

它将所有连接到它的设备连接在一个广播域内，这意味着当其中一个设备发送数据时，它会被集线器广播到其他所有设备上。

集线器只是简单地将数据包在所有端口之间复制，无法处理数据包的内容。

相比之下，交换机（Switch）具有更高级的功能。

交换机在收到数据包时会分析其目的MAC地址，并仅将数据包发送到特定的端口，而不是广播到所有设备上。

这样可以提高网络效率，并降低网络拥塞的可能性。

交换机还可以通过维护一个MAC地址表来记录设备的物理位置，从而实现更精确的数据传输。

路由器（Router）则更进一步，它不仅能够将数据包发送到特定的端口，还能够将数据包从一个网络传输到另一个网络。

路由器能够理解网络协议（如IP协议），并根据IP地址进行数据转发，从而实现跨网络通信。

因此，路由器常用于连接不同的子网或互联网。

2. 网络拓扑集线器通常用于简单的小型网络中，如家庭网络或小型办公室网络。

它只提供一种物理连接方式，所有设备都连接在同一个广播域内。

这意味着当其中一个设备发送数据时，其他设备都会接收到相同的数据包。

这种广播方式会增加网络的传输负载，并且可能导致网络拥塞。

交换机可以用于更大规模的网络中。

它可以根据MAC地址将数据包发送到特定的端口，以实现有针对性的通信。

因此，交换机可以划分多个虚拟局域网（VLAN），提高网络的安全性和性能。

交换机还可以通过链路聚合技术将多个物理连接组合成一个逻辑通道，提供更高的带宽。

路由器通常用于连接不同的网络。

它可以在不同的网络之间传输数据包，并可以根据目的IP地址选择最佳的路径。

路由器通常用于大型企业网络或互联网中，确保数据的正确传递和路由选择。

3. 数据传输机制集线器工作在物理层，它仅简单地将数据包在各个端口之间复制，没有任何逻辑上的判断。

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。

集线器与交换机的区别在计算机网络中，集线器和交换机是两种常见的网络设备。

它们在局域网的搭建和数据传输中起到了重要的作用。

尽管它们在外观上可能相似，但在功能和工作原理上有着显著的区别。

本文将重点介绍集线器和交换机之间的区别。

1. 功能集线器是一种被动设备，它的主要功能是将传入的数据包在所有连接的设备之间广播。

当一个设备接收到数据包时，它会检查目标MAC地址，如果与自身的MAC地址匹配，就会接收该数据包；否则，该设备会忽略该数据包。

交换机是一种智能设备，它能够分析数据包的目标MAC地址，并根据该地址决定将数据包转发到哪个连接的设备。

交换机通过建立一个转发表来学习设备的MAC地址，并使用该表来决定数据包的转发路径。

这意味着数据包只会被发送到目标设备，而不是广播到所有设备。

2. 数据传输在集线器中，当一个设备发送数据到网络上时，数据包将在所有连接的设备之间广播。

这种广播方式容易导致网络拥塞和冲突，并且会浪费带宽。

而且，在同一时间内，只有一个设备能够发送数据，其他设备必须等待。

交换机使用一种称为存储转发的方式来处理数据传输。

当一个数据包到达交换机时，它将被存储到内存中，并被分析和处理。

交换机会检查数据包的目标MAC地址，并根据转发表决定将数据包发送到哪个连接。

这种方式避免了网络冲突，并提高了带宽利用率。

3. 组网规模集线器通常被用于小型局域网，由于它的广播特性，当局域网中的设备数量增加时，网络性能会明显下降。

交换机适用于中型到大型规模的局域网，特别是在需要高性能和高带宽的环境下。

它能够根据目标MAC地址进行数据转发，有效地减少网络拥塞和冲突，提高网络吞吐量。

4. 安全性由于集线器的广播性质，它不具备任何安全措施，并不能对传输的数据进行过滤。

这意味着连接到集线器的设备会接收到来自网络上所有其他设备的数据包。

交换机通过监测和分析数据包的目标MAC地址来增强网络安全性。

它只会将数据包发送到目标设备，这种单播方式可以有效地保护数据的安全性。

一、集线器1、优点（1）集线器的重要功能就在于连接多个不同的局域网，将这些集中到单一的设备商来，并且让这个设备来负责联通这些链接的位置。

集线器是一个集中式、广播式的中继设备，能够接受两端不同的信号，并且将信号复制、放大后传送到相对的另一端。

（2）集线器价格便宜，组网灵活。

集线器使用星型布线，如果一个工作站出现问题，不会影响整个网络的正常运行。

2、缺点（1）集线器不具备交换功能（2）一般集线器对数据包的处理大部分都是简单地将数据包复制并放大后，送到目前连接该集线器的各县设备商，因此数据包充斥在整个连通的局域网中，同时仅有一组数据交换的信号，所以在数据包传输量较大的居于网中，集线器将无法有效地传输数据，因为可能同时传送多份数据，从而造成数据包的冲突问题问题增加。

3、分类（1）按外型尺寸划分：机架式集线器、桌面式集线器（只是在外形尺寸上不同，工作原理和内部构造一样，不存在兼容性问题）（2）按提供的带宽划分：10Mbps集线器、100Mbps集线器和10、100Mbps自适集线器（内置交换模块、和无交换模块两类。

能升级）4、集线器和交换机的共同功能集线器和交换机的功能就是把单独的计算机通过传输介质汇集起来，组建成计算机网络，集线器和交换机就是中心主机，通过连接端口的网线与每一台计算机相连。

5、原理集线器：共享带宽，广播方式交换机：独占带宽，存储转发方式二、交换机1、优点（1）端口带宽和总带宽相等（2）在同一个网段中传输的信号，交换机会直接发送给目的地址的用户，而不会发送给飞目的地址的用户。

在不同网段之间传输信号时，不会影响其他端口的信息传输，各端口可以并行收发数据帧。

使用集线器组网时，两个站点之间的地理距离有严格的限制，为了将相距很远的计算机连接起来，可以讲局域网分成不同的网段，通过交换机进行连接。

2、缺点交换机只能是用来分配网络数据的！3（1）主要功能在于了解数据包传输的目的地，并且利用目的地信息将数据有效地动网对应的连接端口，也就是将数据包交换到可用的传输通道上。

交换机与集线器的区别
主要体现在如下几个方面：
（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。

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。

交换机与集线器工作机理分析交换机和集线器是计算机网络中常用的设备，它们都起到连接并传输数据的作用，但在工作原理上有很大的区别。

下面将对交换机和集线器的工作机理进行分析。

1.集线器的工作机理:集线器又称为集线器，它是一种简单的网络设备，用于连通多个计算机在物理上组成一个局域网络。

集线器的工作原理非常简单，它只是起到将多个计算机连接在一起的作用，在一个端口接收到数据后，集线器会将该数据广播到所有其他的端口上，让其他计算机接收到这个数据。

这种广播方式对于如何发送数据没有感知，也不会对数据进行任何处理。

这就导致集线器会造成网络的拥塞和冲突，特别是在网络通信比较频繁的情况下，例如同时有多个计算机在发送数据时，就会导致冲突问题。

因为集线器没有智能处理数据的能力，所以数据包无法准确定位到特定的目标计算机，而是广播到所有计算机上，从而浪费了带宽和网络资源。

2.交换机的工作机理:交换机是一种智能的网络设备，它可以根据数据包的目标地址决定将其发送到特定的端口上，而不是广播到所有端口上。

交换机具有多个端口，每个端口连接一个计算机或其他设备。

当一个数据包到达交换机时，交换机会查看数据包的目标地址，并通过查找交换表来确定该数据包应该发送到哪个端口上。

交换表是交换机内部的一个表格，记录了每个设备的MAC地址与其对应的端口。

交换机会定期更新交换表，以保持与网络中各设备间的最新连接状态。

交换机的工作过程是：(1)当一个数据包到达交换机时，交换机会读取数据包的目标MAC地址。

(2)交换机会查询交换表，查找目标MAC地址对应的端口。

(3)如果交换表中存在目标MAC地址对应的端口，交换机会将数据包仅发送到该端口上。

(4)如果交换表中不存在目标MAC地址对应的端口，交换机会将数据包广播到所有其他端口上。

(5)当交换机接收到回应数据包时，交换机会更新交换表，将发送该回应数据包的设备的MAC地址与其所在的端口对应起来。

交换机在传输数据时，采用的是点对点的方式，即数据只会发送到目标设备上，而不会广播到所有其他设备上，这就避免了数据冲突和网络拥塞的问题。