集线器(Hub)、交换机(Switch)与路由器(Router)
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H UB、Sw itch、Route r的区别。
(集线器、交换机、路由器的区别。
)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/R M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O SI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M AC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。
路由器、交换机、MODEM、HUB的作用和不同之处,下面以大家参考:集线器--集线器也叫Hub,工作在物理层(最底层),没有相匹配的软件系统,是纯硬件设备。
集线器主要用来连接计算机等网络终端。
集线器为共享式带宽,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域的网络。
所有设备相互交替使用,就好象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地和类型,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使一般,设备间通讯不会再发生冲突,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,发送的数据不会再以广播方式发送到每个接口,而是直接到达目的接口,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仅可以记录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),所有的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、交换机、路由器、网关的作用与区别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:一、中继器(RP 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。
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(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。
是局域网中计算机和服务器的连接设备,是局域网的星型连接点,每个工作站是用双绞线连接到集线器上。
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。
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(Bridge):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。
一文读懂集线器、交换机与路由器很多人都难以分清集线器、交换机与路由器的区别,本文将详细解说这三者,让你一文读懂集线器、交换机与路由器!一、集线器集线器,英文名又称Hub,在OSI模型中属于数据链路层。
价格便宜是它最大的优势,但由于集线器属于共享型设备,导致了在繁重的网络中,效率变得十分低下,所以我们在中、大型的网络中看不到集线器的身影。
如今的集线器普遍采用全双工模式,市场上常见的集线器传输速率普遍都为100Mbps。
接下来我们了解一下集线器的几个概念:共享型集线器最大的特点就是采用共享型模式,就是指在有一个端口在向另一个端口发送数据时,其他端口就处于“等待”状态。
为什么会“等待”呢?举个例子来说,其实在单位时间内A向B发送数据包时,A是发送给B、C、D三个端口的(该现象即紧接下文介绍的IP广播),但是只有B接收,其他的端口在第一单位时间判断不是自己需要的数据后将不会再去接收A发送来的数据。
直到A再次发送IP广播,在A再次发送IP广播之前的单位时间内,C、D是闲置的,或者C、D之间可以传输数据。
我们可以理解为集线器内部只有一条通道(即公共通道),然后在公共通道下方就连接着所有端口。
IP广播所谓IP广播(也称:群发),是指集线器在发送数据给下层设备时,不分原数据来自何处,将所得数据发给每一个端口,如果其中有端口需要来源的数据,就会处于接收状态,而不需要的端口就处于拒绝状态。
举个例子来说:在网内时,当客户端A发送数据包给客户端B时,集线器便将来自A的数据包群发给每一个端口,此时B就处于接收状态,其它端口则处于拒绝状态;在网外也如此,当客户端A发送域名“”时,通过集线器,然后经过DNS域名解析把IP地址(202.108.36.172)发回给集线器。
此时,集线器便群发给所有接入的端口,需要此地址的机器便处于接收状态(客户端A处于接收状态),不需要则处于拒绝状态。
单位时间这应该是最简单的一个名词了,也可以理解为Hub的工作频率,比如工作频率为33MHz的Hub,那么在单位时间内Hub能做什么事呢?上面在解释共享型的时候已经举了个例子,但是有一点在这需要解释的是,比如我们有的时候会看到A在向B发送数据的“同时”,C也在向D传送数据,这看起来似乎有点矛盾,也确实是这样,那为什么会看起来2者同时在进行呢?因为A在第一个单位时间内发送数据给B的时候,由于广播的原因,B、C、D在第一个单位时间内会同时接受广播,但是C,D会从第2个单位时间开始拒绝接收A发来的数据,因为C和D已经判断出这些数据不是他们需要的数据。
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。
计算机网络基础-计算机网络硬件设备计算机网络硬件设备是指用于支持计算机网络通信的各种硬件设备。
常见的计算机网络硬件设备包括:1. 网络接口卡(Network Interface Card,NIC):用于将计算机与网络连接起来的硬件设备,常见的有以太网卡和无线网卡。
2. 集线器(Hub):用于将多个计算机连接在一起,共享网络资源的设备。
3. 交换机(Switch):用于连接多个计算机,并根据数据包的目的地将数据包转发到相应的端口的设备。
交换机比集线器具有更高的性能和安全性。
4. 路由器(Router):用于连接不同的网络,并根据网络地质将数据包转发到最终目的地的设备。
路由器能够实现不同网络之间的互联。
5. 防火墙(Firewall):用于保护计算机网络免受未经授权访问和攻击的设备。
防火墙可以监控和控制网络数据流,确保网络安全。
6. 网络交换设备(Network Switching Equipment):包括多层交换机、核心交换机等,用于在大型网络中扩展网络带宽和提高网络性能。
7. 网络存储设备(Network Storage Device):用于存储和管理网络中的数据的设备,例如网络硬盘(NAS)或存储区域网络(SAN)。
8. 无线接入点(Wireless Access Point,WAP):用于提供无线网络连接的设备,将有线网络信号转换成无线信号。
9. 网络服务器(Network Server):用于提供网络服务的设备,例如文件服务器、Web服务器、邮件服务器等。
10. 光纤设备(Fiber Optic Equipment):包括光纤收发器、光纤交换机等,用于光纤传输和扩展网络的距离。
这些硬件设备共同构成了计算机网络的基础设施,支持各种网络应用和通信需求。
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。
号称网络硬件三剑客的集线器(Hub)、交换机(Switch)与路由器(Router)一直都是网络界的活跃分子,但让很多初入网络之门的菜鸟恼火的是,它们三者不仅外观相似,而且经常呆在一起,要想分清谁是谁,感觉有点难!就让我们一起来看看它们之间有什么区别和联系吧!三剑客的工作原理一、集线器1.什么是集线器在认识集线器之前,必须先了解一下中继器。
在我们接触到的网络中,最简单的就是两台电脑通过两块网卡构成“双机互连”,两块网卡之间一般是由非屏蔽双绞线来充当信号线的。
由于双绞线在传输信号时信号功率会逐渐衰减,当信号衰减到一定程度时将造成信号失真,因此在保证信号质量的前提下,双绞线的最大传输距离为100米。
当两台电脑之间的距离超过100米时,为了实现双机互连,人们便在这两台电脑之间安装一个“中继器”,它的作用就是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(图1)。
中继器就是普通集线器的前身,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。
由于它在网络中处于一种“中心”位置,因此集线器也叫做“Hub”。
2.集线器的工作原理集线器的工作原理很简单,以图2为例,图中是一个具备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。
集线器,交换机,路由器三者区别平常我们说的HUB就是集线器,而交换机从某种意义上说也是集线器,或者叫智能集线器,他们都是第二层的(数据链路层)设备,HUB分享带宽,即:如果10台机器接在一个10M的HUB上分到每台机器的只有1M,但交换机因为有自己的CPU和RAM可以实现存储转发等功能,不共享带宽,即每台机器都是10M。
路由器是第三层(网络层)设备,可是实现路由功能(第三层交换机也可以实现)。
单从组建局域网来说,交换机的速度最快,其次是路由器,最后是HUB。
而价格是路由器最贵,然后是交换机和HUB。
如果家庭两三台电脑想共享上网的话,个人认为:1、开猫的路由+四口HUB(50元左右)还是不错的。
2、如果猫没有路由功能,买个四口的路由最方便(200元左右吧),还能起到防火墙的作用。
3、至于双网卡,个人并不推荐,你买块过得去的网卡也得50元左右吧,那这样就不如买个HUB了,况且现在的猫大多有路由功能。
------------------------交换机与路由器的区别计算机网络往往由许多种不同类型的网络互连连接而成。
如果几个计算机网络只是在物理上连接在一起,它们之间并不能进行通信,那么这种“互连”并没有什么实际意义。
因此通常在谈到“互连”时,就已经暗示这些相互连接的计算机是可以进行通信的,也就是说,从功能上和逻辑上看,这些计算机网络已经组成了一个大型的计算机网络,或称为互联网络,也可简称为互联网、互连网。
将网络互相连接起来要使用一些中间设备(或中间系统),ISO的术语称之为中继(relay)系统。
根据中继系统所在的层次,可以有以下五种中继系统:1.物理层(即常说的第一层、层L1)中继系统,即转发器(repeater)。
2.数据链路层(即第二层,层L2),即网桥或桥接器(bridge)。
3.网络层(第三层,层L3)中继系统,即路由器(router)。
4.网桥和路由器的混合物桥路器(brouter)兼有网桥和路由器的功能。
集线器交换机与路由器正文:1. 集线器(Hub)的介绍1.1 定义:集线器是一种用于将多个网络设备连接在一起形成局域网的硬件设备。
1.2 功能:集线器通过物理层转发数据,将接收到的信号广播给所有连接在它上面的端口。
1.3 工作原理:当一个节点发送数据时,集线器会复制该数据并传输到其他所有与其相连的节点。
2. 交换机(Switch)的介绍2.1 定义:交换机是一种根据MAC地址进行分组转发和过滤以实现局部通信控制功能,并提供高速、灵活且安全地互联方式。
2.2 功能:- 分段冲突域: 将不同端口之间切割为独立冲突域, 提升了网络性能;- 自学习: 根据源 MAC 地址自动建立路由表;- 运行效率更高: 使用专门设计好处理芯片.3 路由器 (Router) 的介绍3 .l定义 : 路由是指负责从源主机到目标主机选择合适路径 , 并把数据包发送出去或者中转下去.- 内容详解 :A ) 路由器是一种用于在不同网络之间转发数据的设备.B ) 它根据目标IP地址来决定如何将数据包从源主机发送到目标主机.4. 集线器、交换机和路由器的区别4.1 功能:- 集线器:物理层广播,无法分割冲突域;- 交换机:通过MAC地址进行分组转发,可以划分多个独立冲突域;- 路由器:负责跨越不同网络传输数据。
4.2 工作原理:-集线器 : 广播所有端口 , 不区分目的地址 ;-交换器: 根据 MAC地址过滤和学习, 只投递给符合条件的接收方;-路径选择算法 :A)静态·路径选择 (Static Routing): 是指管理员手动配置每条路径信息 .B)动态·径选( DynamicRouting ): 是指使用某些特殊协议自动并维护一个最佳路径表。
5 .附件:本文档没有涉及任何附件内容6 .法律名词及注释:暂无相关内容需要解释或说明。
集线器(Hub)、交换机(Switch)与路由器(Router)号称网络硬件三剑客的集线器(Hub)、交换机(Switch)与路由器(Router)一直都是网络界的活跃分子,但让很多初入网络之门的菜鸟恼火的是,它们三者不仅外观相似,而且经常呆在一起,要想分清谁是谁,感觉有点难!就让我们一起来看看它们之间有什么区别和联系吧!三剑客的工作原理一、集线器1.什么是集线器在认识集线器之前,必须先了解一下中继器。
在我们接触到的网络中,最简单的就是两台电脑通过两块网卡构成“双机互连”,两块网卡之间一般是由非屏蔽双绞线来充当信号线的。
由于双绞线在传输信号时信号功率会逐渐衰减,当信号衰减到一定程度时将造成信号失真,因此在保证信号质量的前提下,双绞线的最大传输距离为100米。
当两台电脑之间的距离超过100米时,为了实现双机互连,人们便在这两台电脑之间安装一个“中继器”,它的作用就是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。
中继器就是普通集线器的前身,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。
由于它在网络中处于一种“中心”位置,因此集线器也叫做“Hub”。
2.集线器的工作原理集线器的工作原理很简单,以图2为例,图中是一个具备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。
3.集线器的特点1)共享带宽集线器的带宽是指它通信时能够达到的最大速度。
目前市面上用于中小型局域网的集线器主要有10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自适应三种。
10Mb带宽的集线器的传输速度最大为10Mbps,即使与它连接的计算机使用的是100Mbps网卡,在传输数据时速度仍然只有10Mbps。
10/100Mbps自适应集线器能够根据与端口相连的网卡速度自动调整带宽,当与10Mbps的网卡相连时,其带宽为10Mb;与100Mbps的网卡相连时,其带宽为100Mb,因此这种集线器也叫做“双速集线器”。
集线器是一种“共享”设备,集线器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,数据包在以集线器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。
由于集线器在一个时钟周期中只能传输一组信息,如果一台集线器连接的机器数目较多,并且多台机器经常需要同时通信时,将导致集线器的工作效率很差,如发生信息堵塞、碰撞等。
为什么会这样呢?打给比方,以图2为例,当计算机1正在通过集线器发信息给计算机8时,如果此时计算机2也想通过集线器将信息发给计算机7,当它试图与集线器联系时,却发现集线器正在忙计算机1的事情,于是计算机2便会“带”着数据站在集线器的面前等待,并时时要求集线器停下计算机1的活来帮自己干。
如果计算机2成功地将集线器“抢”过来了(由于集线器是“共享”的,因此很容易抢到手),此时正处于传输状态的计算机1的数据便会停止,于是计算机1也会去“抢”集线器……可见,集线器上每个端口的真实速度除了与集线器的带宽有关外,与同时工作的设备数量也有关。
比如说一个带宽为10Mb的集线器上连接了8台计算机,当这8台计算机同时工作时,则每台计算机真正所拥有的带宽是10/8=1.25Mb!2半双工先说说全双工:两台设备在发送和接收数据时,通信双方都能在同一时刻进行发送或接收操作,这样的传送方式就是全双工。
而处于半双工传送方式的设备,当其中一台设备在发送数据时,另一台只能接收,而不能同时将自己的数据发送出去。
由于集线器采取的是“广播”传输信息的方式,因此集线器传送数据时只能工作在半双工状态下,比如说计算机1与计算机8需要相互传送一些数据,当计算机1在发送数据时,计算机8只能接收计算机1发过来的数据,只有等计算机1停止发送并做好了接收准备,它才能将自己的信息发送给计算机1或其它计算机。
二、交换机1.什么是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。
2.交换机的工作原理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.交换机的性能特点1)独享带宽由于交换机能够智能化地根据地址信息将数据快速送到目的地,因此它不会像集线器那样在传输数据时“打扰”那些非收信人。
这样一来,交换机在同一时刻可进行多个端口组之间的数据传输。
并且每个端口都可视为是独立的网段,相互通信的双方独自享有全部的带宽,无须同其他设备竞争使用。
比如说,当A主机向D 主机发送数据时,B主机可同时向C主机发送数据,而且这两个传输都享有网络的全部带宽--假设此时它们使用的是10Mb的交换机,那么该交换机此时的总流通量就等于2×10Mb=20Mb。
2)全双工当交换机上的两个端口在通信时,由于它们之间的通道是相对独立的,因此它们可以实现全双工通信。
三、集线器与交换机的区别从两者的工作原理来看,交换机和集线器是有很大差别的。
首先,从OSI体系结构来看,集线器属于OSI的第一层物理层设备,而交换机属于OSI的第二层数据链路层设备。
其次,从工作方式来看,集线器采用一种“广播”模式,因此很容易产生“广播风暴”,当网络规模较大时性能会受到很大的影响。
而当交换机工作的时候,只有发出请求的端口和目的端口之间相互响应而不影响其他端口,因此交换机能够在一定程度上隔离冲突域和有效抑制“广播风暴”的产生。
另外,从带宽来看,集线器不管有多少个端口,所有端口都是共享一条带宽,在同一时刻只能有两个端口传送数据,其他端口只能等待,同时集线器只能工作在半双工模式下;而对于交换机而言,每个端口都有一条独占的带宽,当两个端口工作时并不影响其他端口的工作,同时交换机不但可以工作在半双工模式下而且可以工作在全双工模式下。
如果用最简单的语言叙述交换机与集线器的区别,那就应该是智能与非智能的区别。
集线器说白了只是连接多个计算机的网络设备,它只能起到信号放大和传输的作用,不能对信号中的碎片进行处理,所以在传输过程中容易出错。
而交换机则可以看作为是一种智能型的集线器,它除了拥有集线器的所有特性外,还具有自动寻址、交换、处理的功能。
并且在数据传递过程中,发送端与接受端独立工作,不与其它端口发生关系,从而达到防止数据丢失和提高吞吐量的目的。
四、路由器1.路由器的作用通过集线器或交换机,我们可以将很多台电脑组成一个比较大的局域网(图3),但是当机器的数量达到一定数目时,问题也就来了:对于用集线器构成的局域网而言,由于采用“广播”工作模式,当网络规模较大时,信息在传输过程中出现碰撞、堵塞的情况越来越严重,即使是交换机,这种情况也同样存在。
其次,这种局域网不安全,也不利于管理。
为了解决这些问题,人们便将一个较大的网络划分为一个个小的子网、网段,或者直接将它们划分为多个VLAN(即虚拟局域网),在一个VLAN内,一台主机发出的信息只能发送到具有相同VLAN号的其他主机,其他VLAN的成员收不到这些信息或广播帧。
采用VLAN划分网络后,可有效地抑制网络上的广播风暴,增加网络的安全性,使管理控制集中(图4)。
既然是局域网,万一分别处于不同VLAN的主机需要互相通信时该怎么办呢?这时候就得通过路由器(Router,转发者)来帮忙了。
路由器可以将处于不同子网、网段、VLAN的电脑连接起来,让它们自由通信。
另外,我们都知道目前的网络有很多种结构类型,且不同网络所使用的协议、速度也不尽相同。
当两个不同结构的网络需要互连时,也可以通过路由器来实现。
路由器可以使两个相似或不同体系结构的局域网段连接到一起,以构成一个更大的局域网或一个广域网。
可见,路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备,它能将不同网络、网段或VLAN之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读”懂对方的数据,从而构成一个更大的网络。
2.路由器的工作原理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。
那么路由器具体是如何进行“翻译”工作的呢?我们平时在学习、翻译英语时,肯定会准备一本英汉字典,通过它来实现英文与中文之间的互现转换。
而对于路由器而言,它也有这种用于翻译的字典--路径表。
路径表(Routing Table)保存着各种传输路径的相关数据,如子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。
路径表可以是由系统管理员固定设置好的,也可以由系统动态修改,可以由路由器自动调整,也可以由主机控制。
通过路由器可以让不同子网、网段进行互连,因此路由器与集线器、交换机不同,它一般安装在网络的“骨干”部位,而不像集线器、交换机那样工作在基层。
比如说一个较大规模的企业局域网,基于管理、安全、性能的考虑,一般都会将整个网络划分为多个VLAN,如此一来,当VLAN与VLAN之间进行通讯时,就必须使用路由器。