验证交换机、HUB的工作原理

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。

交换机工作原理|交换机是干什么用的

交换机的工作原理

交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射，并将其写入MAC地址表中。

交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较，以决定由哪个端口进行转发。

如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发。这一过程称为泛洪（flood）。

广播帧和组播帧向所有的端口转发。

交换机的三个主要功能

学习：以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。

转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。

消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。

交换机的工作特性

交换机的每一个端口所连接的网段都是一个独立的冲突域。

交换机所连接的设备仍然在同一个广播域内，也就是说，交换机不隔绝广播（惟一的例外是在配有VLAN的环境中）。

交换机依据帧头的信息进行转发，因此说交换机是工作在数据链路层的网络设备（此处所述交换机仅指传统的二层交换设备）。

交换机是干什么用的

什么是交换机？简单的说，交换机(英文:Switch，意为“开关”)是一种用于电信号转发的网络设备，它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。

交换（switching）是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。 在计算机网络系统中，交换概念的提出改进了共享工作模式。

虽然集线器也是一种共享设备，但是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 路由器的区别

1·集线器（Hub）：

集线器是一种用于组织和管理网络连接的设备。它具有以下特点：

1·1·功能：集线器主要用于在局域网中传输数据。它将接收到的数据包广播到所有连接的设备。

1·2·工作原理：集线器采用广播传输方式，因此所有连接到集线器的设备都能接收到所有数据包。这会导致网络拥堵和安全漏洞。

1·3·对比优势：集线器成本低廉，易于安装和使用。

2·交换机（Switch）：

交换机是一种用于连接和管理网络设备的智能设备。它具有以下特点：

2·1·功能：交换机能够根据MAC地质将数据包从源设备发送到目标设备，实现数据的有针对性传输。

2·2·工作原理：交换机根据目标设备的MAC地质进行通信。它会在内存中维护一个MAC地质表，并通过该表确定目标设备的位置。 2·3·对比优势：交换机能够提供更高的网络性能、灵活性和安全性，还可实现虚拟局域网（VLAN）的划分。

3·路由器（Router）：

路由器是一种连接不同网络的设备，用于传输数据包。它具有以下特点：

3·1·功能：路由器能够在不同的网络之间传输数据包，并根据目标IP地质选择最佳路径进行转发。

3·2·工作原理：路由器根据网络中设定的路由表，选择最佳路径将数据包从源设备传输到目标设备。

3·3·对比优势：路由器能够实现网络之间的连接和通信，还可以进行网络地质转换（NAT）和防火墙等安全功能。

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法律名词及注释：

1·集线器：集线器是一种网络设备，并未涉及任何法律名词和注释。

2·交换机：交换机是一种网络设备，并未涉及任何法律名词和注释。

3·路由器：路由器是一种网络设备，并未涉及任何法律名词和注释。

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。 字串2

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。在路由器中记录着路由表，路由器以此来转发数据，以实现网络间的通讯。路由器的介入可以使交换机划分的VLAN实现互相通讯。