集線器、路由器和交換機(jī)的區(qū)別

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集線器的英文稱為“Hub”。“Hub”是“中心”的意思，集線器的主要功能是對接收到的信號進(jìn)行再生整形放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，同時把所有節(jié)點集中在以它為中心的節(jié)點上。它工作于OSI(開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型)參考模型第一層，即“物理層”。集線器與網(wǎng)卡、網(wǎng)線等傳輸介質(zhì)一樣，屬于局域網(wǎng)中的基礎(chǔ)設(shè)備，采用CSMA/CD（一種檢測協(xié)議）訪問方式。

集線器屬于純硬件網(wǎng)絡(luò)底層設(shè)備，基本上不具有類似于交換機(jī)的"智能記憶"能力和"學(xué)習(xí)"能力。它也不具備交換機(jī)所具有的MAC地址表，所以它發(fā)送數(shù)據(jù)時都是沒有針對性的，而是采用廣播方式發(fā)送。也就是說當(dāng)它要向某節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時，不是直接把數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點，而是把數(shù)據(jù)包發(fā)送到與集線器相連的所有節(jié)點。

這種廣播發(fā)送數(shù)據(jù)方式有三方面不足：

用戶數(shù)據(jù)包向所有節(jié)點發(fā)送，很可能帶來數(shù)據(jù)通信的不安全因素，一些別有用心的人很容易就能非法截獲他人的數(shù)據(jù)包；

由于所有數(shù)據(jù)包都是向所有節(jié)點同時發(fā)送，加上以上所介紹的共享帶寬方式，就更加可能造成網(wǎng)絡(luò)塞車現(xiàn)象，更加降低了網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行效率。

非雙工傳輸，網(wǎng)絡(luò)通信效率低。集線器的同一時刻每一個端口只能進(jìn)行一個方向的數(shù)據(jù)通信，而不能像交換機(jī)那樣進(jìn)行雙向雙工傳輸，網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行效率低，不能滿足較大型網(wǎng)絡(luò)通信需求。

路由器（Router）是一種負(fù)責(zé)尋徑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它在互連網(wǎng)絡(luò)中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網(wǎng)絡(luò)路徑提供給用戶通信。

路由器有兩大典型功能，即數(shù)據(jù)通道功能和控制功能。數(shù)據(jù)通道功能包括轉(zhuǎn)發(fā)決定、背板轉(zhuǎn)發(fā)以及輸出鏈路調(diào)度等，一般由特定的硬件來完成；控制功能一般用軟件來實現(xiàn)，包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)管理等。

路由器用于連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)。對用戶提供最佳的通信路徑，路由器利用路由表為數(shù)據(jù)傳輸選擇路徑，路由表包含網(wǎng)絡(luò)地址以及各地址之間距離的清單，路由器利用路由表查找數(shù)據(jù)包從當(dāng)前位置到目的地址的正確路徑。

路由器使用最少時間算法或最優(yōu)路徑算法來調(diào)整信息傳遞的路徑，如果某一網(wǎng)絡(luò)路徑發(fā)生故障或堵塞，路由器可選擇另一條路徑，以保證信息的正常傳輸。路由器可進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，成為不同協(xié)議之間網(wǎng)絡(luò)互連的必要設(shè)備。

路由器使用尋徑協(xié)議來獲得網(wǎng)絡(luò)信息，采用基于“尋徑矩陣”的尋徑算法和準(zhǔn)則來選擇最優(yōu)路徑。按照OSI參考模型，路由器是一個網(wǎng)絡(luò)層系統(tǒng)。路由器分為單協(xié)議路由器和多協(xié)議路由器。

Internet由各種各樣的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，路由器是其中非常重要的組成部分，整個Internet上的路由器不計其數(shù)。Intranet要并入Internet，兼作Internet服務(wù)，路由器是必不可少的組件，并且路由器的配置也比較復(fù)雜。

交換機(jī)是一種基于MAC地址識別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。交換機(jī)可以“學(xué)習(xí)”MAC地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。如果網(wǎng)絡(luò)的利用率超過了40%，并且碰撞率大于10%，交換機(jī)可以幫你解決一點問題。帶有100Mbps快速以太網(wǎng)和10Mbps以太網(wǎng)端口的交換機(jī)可以全雙工方式運行，可以建立起專用的20Mbps到200Mbps連接

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【網(wǎng)絡(luò)技術(shù)】交換器，路由器，集線器，網(wǎng)卡等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的區(qū)別和聯(lián)系

網(wǎng)卡和路由器是兩種網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備。網(wǎng)卡是網(wǎng)絡(luò)終端與網(wǎng)絡(luò)的接口設(shè)備;而路由器是用來引導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中的信息傳輸?shù)摹?br />
集線器

集線器實際就是一種多端口的中繼器。集線器一般有4、8、16、24、32等數(shù)量的RJ45接口，通過這些接口，集線器便能為相應(yīng)數(shù)量的電腦完成“中繼”功能(將已經(jīng)衰減得不完整的信號經(jīng)過整理，重新產(chǎn)生出完整的信號再繼續(xù)傳送)。由于它在網(wǎng)絡(luò)中處于一種“中心”位置，因此集線器也叫做“Hub”。

集線器的工作原理很簡單，比如有一個具備8個端口的集線器，共連接了8臺電腦。集線器處于網(wǎng)絡(luò)的“中心”，通過集線器對信號進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，8臺電腦之間可以互連互通。具體通信過程是這樣的：假如計算機(jī)1要將一條信息發(fā)送給計算機(jī)8，當(dāng)計算機(jī)1的網(wǎng)卡將信息通過雙絞線送到集線器上時，集線器并不會直接將信息送給計算機(jī)8，它會將信息進(jìn)行“廣播”——將信息同時發(fā)送給8個端口，當(dāng)8個端口上的計算機(jī)接收到這條廣播信息時，會對信息進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)該信息是發(fā)給自己的，則接收，否則不予理睬。由于該信息是計算機(jī)1發(fā)給計算機(jī)8的，因此最終計算機(jī)8會接收該信息，而其它7臺電腦看完信息后，會因為信息不是自己的而不接收該信息。

交換機(jī)

交換機(jī)也叫交換式集線器，它通過對信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用，由于交換機(jī)根據(jù)所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨立地從源端口送至目的端口，避免了和其他端口發(fā)生碰撞。廣義的交換機(jī)就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。

在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換機(jī)是針對共享工作模式的弱點而推出的。集線器是采用共享工作模式的代表，如果把集線器比作一個郵遞員，那么這個郵遞員是個不認(rèn)識字的“傻瓜”——要他去送信，他不知道直接根據(jù)信件上的地址將信件送給收信人，只會拿著信分發(fā)給所有的人，然后讓接收的人根據(jù)地址信息來判斷是不是自己的!而交換機(jī)則是一個“聰明”的郵遞員——交換機(jī)擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，當(dāng)控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC(網(wǎng)卡的硬件地址)的NIC(網(wǎng)卡)掛接在哪個端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。目的MAC若不存在，交換機(jī)才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部地址表中。

可見，交換機(jī)在收到某個網(wǎng)卡發(fā)過來的“信件”時，會根據(jù)上面的地址信息，以及自己掌握的“常住居民戶口簿”快速將信件送到收信人的手中。萬一收信人的地址不在“戶口簿”上，交換機(jī)才會像集線器一樣將信分發(fā)給所有的人，然后從中找到收信人。而找到收信人之后，交換機(jī)會立刻將這個人的信息登記到“戶口簿”上，這樣以后再為該客戶服務(wù)時，就可以迅速將信件送達(dá)了。

路由器

路由器是網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行網(wǎng)間連接的關(guān)鍵設(shè)備。作為不同網(wǎng)絡(luò)之間互相連接的樞紐，路由器系統(tǒng)構(gòu)成了基于 TCP/IP 的國際互連網(wǎng)絡(luò)Internet 的主體脈絡(luò)。

路由器之所以在互連網(wǎng)絡(luò)中處于關(guān)鍵地位，是因為它處于網(wǎng)絡(luò)層，一方面能夠跨越不同的物理網(wǎng)絡(luò)類型(DDN、FDDI、以太網(wǎng)等等)，另一方面在邏輯上將整個互連網(wǎng)絡(luò)分割成邏輯上獨立的網(wǎng)絡(luò)單位，使網(wǎng)絡(luò)具有一定的邏輯結(jié)構(gòu)。路由器的主要工作就是為經(jīng)過路由器的每個數(shù)據(jù)幀尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點。

路由器的基本功能是，把數(shù)據(jù)(IP 報文)傳送到正確的網(wǎng)絡(luò)，細(xì)分則包括：1、IP 數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā)，包括數(shù)據(jù)報的尋徑和傳送;2、子網(wǎng)隔離，抑制廣播風(fēng)暴;3、維護(hù)路由表，并與其它路由器交換路由信息，這是 IP 報文轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ);4、IP 數(shù)據(jù)報的差錯處理及簡單的擁塞控制;5、實現(xiàn)對 IP 數(shù)據(jù)報的過濾和記帳。

路由器構(gòu)成了 Internet 的骨架。它的處理速度是網(wǎng)絡(luò)通信的主要瓶頸之一，它的可靠性則直接影響著網(wǎng)絡(luò)互連的質(zhì)量。因此Internet 研究領(lǐng)域中，路由器技術(shù)始終處于核心地位。

最近看到很多人在詢問交換機(jī)、集線器、路由器是什么，功能如何，有何區(qū)別，筆者就這些問題簡單的做些解答。

首先說HUB,也就是集線器。它的作用可以簡單的理解為將一些機(jī)器連接起來組成一個局域網(wǎng)。而交換機(jī)(又名交換式集線器)作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區(qū)別：集線器采用的式共享帶寬的工作方式，而交換機(jī)是獨享帶寬。這樣在機(jī)器很多或數(shù)據(jù)量很大時，兩者將會有比較明顯的。而路由器與以上兩者有明顯區(qū)別，它的作用在于連接不同的網(wǎng)段并且找到網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸最合適的路徑 ，可以說一般情況下個人用戶需求不大。路由器是產(chǎn)生于交換機(jī)之后，就像交換機(jī)產(chǎn)生于集線器之后，所以路由器與交換機(jī)也有一定聯(lián)系，并不是完全獨立的兩種設(shè)備。路由器主要克服了交換機(jī)不能路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。

總的來說，路由器與交換機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)工作層次不同

最初的的交換機(jī)是工作在OSI/RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層，也就是第二層，而路由器一開始就設(shè)計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。由于交換機(jī)工作在OSI的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)，所以它的工作原理比較簡單，而路由器工作在OSI的第三層(網(wǎng)絡(luò)層)，可以得到更多的協(xié)議信息，路由器可以做出更加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決策。

(2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對象不同

交換機(jī)是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡(luò)的ID號(即IP地址)來確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址。IP地址是在軟件中實現(xiàn)的，描述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)，有時這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò)地址。MAC地址通常是硬件自帶的，由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來分配的，而且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去，一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自動分配。

(3)傳統(tǒng)的交換機(jī)只能分割沖突域，不能分割廣播域;而路由器可以分割廣播域

由交換機(jī)連接的網(wǎng)段仍屬于同一個廣播域，廣播數(shù)據(jù)包會在交換機(jī)連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會導(dǎo)致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會被分配成不同的廣播域，廣播數(shù)據(jù)不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機(jī)具有VLAN功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通信交流的，它們之間的交流仍然需要路由器。

(4)路由器提供了防火墻的服務(wù)

路由器僅僅轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包，不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和未知目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送，從而可以防止廣播風(fēng)暴。

交換機(jī)一般用于LAN-WAN的連接，交換機(jī)歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機(jī)也可實現(xiàn)第三層的交換。路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用不同協(xié)議。相比較而言，路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應(yīng)用。

目前個人比較多寬帶接入方式就是ADSL，因此筆者就ADSL的接入來簡單的說明一下。現(xiàn)在購買的ADSL貓大多具有路由功能(很多的時候廠家在出廠時將路由功能屏蔽了，因為電信安裝時大多是不啟用路由功能的，啟用DHCP。打開ADSL的路由功能)，如果個人上網(wǎng)或少數(shù)幾臺通過ADSL本身就可以了，如果電腦比較多你只需要再購買一個或多個集線器或者交換機(jī)。考慮到如今集線器與交換機(jī)的價格相差十分小，不是特殊的原因，請購買一個交換機(jī)。不必去追求高價，因為如今產(chǎn)品同質(zhì)化十分嚴(yán)重，我最便宜的交換機(jī)現(xiàn)在沒有任何問題。給你一個參考報價，建議你購買一個8口的，以滿足擴(kuò)充需求，一般的價格100元左右。接上交換機(jī)，所有電腦再接到交換機(jī)上就行了。余下所要做的事情就只有把各個機(jī)器的網(wǎng)線插入交換機(jī)的接口，將貓的網(wǎng)線插入uplink接口。然后設(shè)置路由功能，DHCP等，就可以共享上網(wǎng)了。

素材來自網(wǎng)絡(luò)

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貓和路由器、集線器，交換機(jī)，它們之間有什么不同呢？

貓至少有兩種端口：一個接電話線，一個接RJ-45口（網(wǎng)線）路由器一般就一種端口：RJ-45但一個接外網(wǎng)，一個接局域網(wǎng)路由器和貓不是同一個設(shè)備路由器，簡單的說就是組成局域網(wǎng)用的，另外還有提供包括分組過濾、分組轉(zhuǎn)發(fā)、優(yōu)先級、復(fù)用、加密、壓縮和防火墻等功能。

貓就是modem，中文叫：調(diào)制解調(diào)器。

簡單的說就是把你電腦里的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個特定的信號，然后在電話線上發(fā)送出去。就是能將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號在電話網(wǎng)上傳送，也能將接受到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的設(shè)備。

路由器相當(dāng)于馬路上的警察，負(fù)責(zé)交通疏導(dǎo)和指路的貓，相當(dāng)于翻譯，把一種數(shù)據(jù)協(xié)議，翻譯成為另外一種數(shù)據(jù)協(xié)議。

貓：其實是叫調(diào)制解調(diào)器，它的作用是把電話線的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳給電腦，然后把電腦的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成電話信號傳送出去，從而實現(xiàn)電腦通過它和電話線上網(wǎng)。

路由器：是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以使連接它的多臺電腦同時上網(wǎng)，和它相同類型的還有后面提到的交換機(jī)和HUB，和后兩者的區(qū)別是：路由器可以自動識別數(shù)據(jù)包發(fā)送和到達(dá)的地址，從而達(dá)到更快的傳輸速度（相當(dāng)于快遞公司的點到點服務(wù)，快捷而準(zhǔn)確）交換機(jī)：是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以使連接它的多臺電腦組成局域網(wǎng)，如果還有代理服務(wù)器的話還可以實現(xiàn)同時上網(wǎng)功能。它沒有路由器的自動識別數(shù)據(jù)包發(fā)送和到達(dá)地址的功能，但是它比HUB有更高的傳輸速度，因為它能同時給連接它的所有電腦傳送數(shù)據(jù)包，所有電腦是共享它的帶寬速率的。即100M的帶寬，不管連接多少臺電腦，理論上每臺電腦的帶寬都達(dá)到100M。

集線器：（這里糾正一樓的觀點：把HUB理解為交換機(jī)的英文名不恰當(dāng)）HUB的中文名應(yīng)該叫集線器，和上面兩者是一樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其他功能是一樣的。但是它有一點不一樣的地方：它只能逐個地給連接它的電腦處理和發(fā)送數(shù)據(jù)包，所有電腦只能分享它的帶寬速率。即100M的帶寬，如果連接有20臺電腦，每臺電腦的實際帶寬只有5M。

路由器設(shè)置是指，通過它可以實現(xiàn)連接它的電腦自動上網(wǎng)。即路由器自動撥號，而連接它的電腦無須撥號，只須開機(jī)即可上網(wǎng)，非常方便的。具體設(shè)置可以查看路由器的說明書，每臺路由器設(shè)置不同。

怎樣區(qū)別交換機(jī),路由器,集線器和貓，是很多電腦新手的一個問題：下面我們就簡單的介紹一下這幾樣?xùn)|西的區(qū)別：

首先說HUB,也就是集線器。它的作用可以簡單的理解為將一些機(jī)器連接起來組成一個局域網(wǎng)。而交換機(jī)（又名交換式集線器）作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區(qū)別：集線器采用的式共享帶寬的工作方式，而交換機(jī)是獨享帶寬。這樣在機(jī)器很多或數(shù)據(jù)量很大時，兩者將會有比較明顯的。而路由器與以上兩者有明顯區(qū)別，它的作用在于連接不同的網(wǎng)段并且找到網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸最合適的路徑，可以說一般情況下個人用戶需求不大。路由器是產(chǎn)生于交換機(jī)之后，就像交換機(jī)產(chǎn)生于集線器之后，所以路由器與交換機(jī)也有一定聯(lián)系，并不是完全獨立的兩種設(shè)備。路由器主要克服了交換機(jī)不能路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。

總的來說，路由器與交換機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個方面(計算機(jī)基礎(chǔ)知識www.pc6c.com)：

（1）工作層次不同最初的的交換機(jī)是工作在OSI／RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層，也就是第二層，而路由器一開始就設(shè)計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。由于交換機(jī)工作在OSI的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），所以它的工作原理比較簡單，而路由器工作在OSI的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），可以得到更多的協(xié)議信息，路由器可以做出更加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決策。

（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對象不同交換機(jī)是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡(luò)的ID號（即IP地址）來確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址。IP地址是在軟件中實現(xiàn)的，描述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)，有時這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò)地址。MAC地址通常是硬件自帶的，由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來分配的，而且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去，一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自動分配。

（3）傳統(tǒng)的交換機(jī)只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域由交換機(jī)連接的網(wǎng)段仍屬于同一個廣播域，廣播數(shù)據(jù)包會在交換機(jī)連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會導(dǎo)致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會被分配成不同的廣播域，廣播數(shù)據(jù)不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機(jī)具有VLAN功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通信交流的，它們之間的交流仍然需要路由器。

（4）路由器提供了防火墻的服務(wù)路由器僅僅轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包，不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和未知目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送，從而可以防止廣播風(fēng)暴。

交換機(jī)一般用于LAN-WAN的連接，交換機(jī)歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機(jī)也可實現(xiàn)第三層的交換。路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用不同協(xié)議。相比較而言，路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應(yīng)用。

目前個人比較多寬帶接入方式就是ADSL，因此筆者就ADSL的接入來簡單的說明一下。現(xiàn)在購買的ADSL貓大多具有路由功能（很多的時候廠家在出廠時將路由功能屏蔽了，因為電信安裝時大多是不啟用路由功能的，啟用DHCP。打開ADSL的路由功能），如果個人上網(wǎng)或少數(shù)幾臺通過ADSL本身就可以了，如果電腦比較多你只需要再購買一個或多個集線器或者交換機(jī)。考慮到如今集線器與交換機(jī)的價格相差十分小，不是特殊的原因，請購買一個交換機(jī)。不必去追求高價，因為如今產(chǎn)品同質(zhì)化十分嚴(yán)重，我最便宜的交換機(jī)現(xiàn)在沒有任何問題。給你一個參考報價，建議你購買一個8口的，以滿足擴(kuò)充需求，一般的價格100元左右。接上交換機(jī)，所有電腦再接到交換機(jī)上就行了。余下所要做的事情就只有把各個機(jī)器的網(wǎng)線插入交換機(jī)的接口，將貓的網(wǎng)線插入uplink接口。然后設(shè)置路由功能，DHCP等，就可以共享上網(wǎng)了。

?中繼器、集線器、交換機(jī)、網(wǎng)橋和路由器分別對應(yīng)于哪一層

一、中繼器

中繼器（Repeater）工作于OSI的第一層（物理層），中繼器是最簡單的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，連接同一個網(wǎng)絡(luò)的兩個或多個網(wǎng)段，主要完成物理層的功能，負(fù)責(zé)在兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的物理層上按位傳遞信息，完成信號的復(fù)制、調(diào)整和放大功能，以此從而增加信號傳輸?shù)木嚯x，延長網(wǎng)絡(luò)的長度和覆蓋區(qū)域，支持遠(yuǎn)距離的通信。一般來說，中繼器兩端的網(wǎng)絡(luò)部分是網(wǎng)段，而不是子網(wǎng)。中繼器只將任何電纜段上的數(shù)據(jù)發(fā)送到另一段電纜上，并不管數(shù)據(jù)中是否有錯誤數(shù)據(jù)或不適于網(wǎng)段的數(shù)據(jù)。大家最常接觸的是網(wǎng)絡(luò)中繼器，在通訊上還有微波中繼器、激光中繼器、紅外中繼器等等，機(jī)理類似，觸類旁通。

二、集線器 集線器也稱HUB，工作在OSI七層結(jié)構(gòu)的第一層物理層，屬于共享型設(shè)備，接收數(shù)據(jù)廣播發(fā)出，在局域網(wǎng)內(nèi)一般都是星型連接拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所有的工作站都連接到集線器上。由于集線器的帶寬共享特性導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)利用效率極低，一般在大中型的網(wǎng)絡(luò)中不會使用到集線器。現(xiàn)在的集線器基本都是全雙工模式，市面上常見的集線器傳輸速率普遍都為100Mbps。 集線器就是將網(wǎng)線集中到一起的機(jī)器，也就是多臺主機(jī)和設(shè)備的連接器。集線器的主要功能是對接收到的信號進(jìn)行同步整形放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，是中繼器的一種形式，區(qū)別在于集線器能夠提供多端口服務(wù)，也稱為多口中繼器。集線器在OSI/RM中的物理層。集線器的基本功能是信息分發(fā)，它把一個端口接收的所有信號向所有端口分發(fā)出去。一些集線器在分發(fā)之前將弱信號重新生成，一些集線器整理信號的時序以提供所有端口間的同步數(shù)據(jù)通信。

集線器實際就是一種多端口的中繼器。集線器一般有4、8、16、24、32等數(shù)量的RJ45接口，通過這些接口，集線器便能為相應(yīng)數(shù)量的電腦完成“中繼”功能（將已經(jīng)衰減得不完整的信號經(jīng)過整理，重新產(chǎn)生出完整的信號再繼續(xù)傳送）。由于它在網(wǎng)絡(luò)中處于一種“中心”位置，因此集線器也叫做“HUB”。

集線器的工作原理很簡單，比如有一個具備8個端口的集線器，共連接了8臺電腦。集線器處于網(wǎng)絡(luò)的“中心”，通過集線器對信號進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，8臺電腦之間可以互連互通。具體通信過程是這樣的：假如計算機(jī)1要將一條信息發(fā)送給計算機(jī)8，當(dāng)計算機(jī)1的網(wǎng)卡將信息通過雙絞線送到集線器上時，集線器并不會直接將信息送給計算機(jī)8，它會將信息進(jìn)行“廣播”——將信息同時發(fā)送給8個端口，當(dāng)8個端口上的計算機(jī)接收到這條廣播信息時，會對信息進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)該信息是發(fā)給自己的，則接收，否則不予理睬。由于該信息是計算機(jī)1發(fā)給計算機(jī)8的，因此最終計算機(jī)8會接收該信息，而其它7臺電腦看完信息后，會因為信息不是自己的而不接收該信息。

三、交換機(jī) 交換機(jī)顧名思義以交換為主要功能，工作在OSI第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），根據(jù)MAC地址進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。交換機(jī)的每一個端口都屬于一個沖突域，而集線器所有端口屬于一個沖突域。交換機(jī)通過分析Ethernet包的包頭信息（其中包含了源MAC地址、目標(biāo)MAC地址、信息長度等），取得目標(biāo)MAC地址后，查找交換機(jī)中存儲的地址對照表（MAC地址對應(yīng)的端口），確認(rèn)具有此MAC地址的網(wǎng)卡連接在哪個端口上，然后將信包送到對應(yīng)端口，有效的抑制IP廣播風(fēng)暴。并且信息包處于并行狀態(tài)，效率較高。目的MAC若不存在，交換機(jī)才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部地址表中。 交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)延遲非常小，主要的得益于其硬件設(shè)計機(jī)理非常高效，為了支持各端口的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，交換機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)發(fā)信包的背板帶寬都必須遠(yuǎn)大于端口帶寬，具有強(qiáng)大的整體吞吐率，才能為每臺工作站提供更高的帶寬和更高的網(wǎng)絡(luò)利用率，可以滿足大型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境大量數(shù)據(jù)并行處理 的要求。

四、網(wǎng)橋網(wǎng)橋和交換機(jī)一樣都是工作在OSI模型的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），可以看成是一個二層路由器（真正的路由器是工作在網(wǎng)絡(luò)層，根據(jù)IP地址進(jìn)行信包轉(zhuǎn)發(fā)）。網(wǎng)橋可有效的將兩個局域網(wǎng)（LAN）連起來，根據(jù)MAC地址（物理地址）來轉(zhuǎn)發(fā)幀，使本地通信限制在本網(wǎng)段內(nèi)，并轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)的信號至另一網(wǎng)段，網(wǎng)橋通常用于聯(lián)接數(shù)量不多的、同一類型的網(wǎng)段。 網(wǎng)橋的基本特征 1．網(wǎng)橋在數(shù)據(jù)鏈路層上實現(xiàn)局域網(wǎng)互連； 2．網(wǎng)橋能夠互連兩個采用不同數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議、不同傳輸介質(zhì)與不同傳輸速率的局域網(wǎng)絡(luò)； 3．網(wǎng)橋以接收、存儲、地址過濾與轉(zhuǎn)發(fā)的方式實現(xiàn)互連的網(wǎng)絡(luò)之間的通信； 4．網(wǎng)橋需要互連的網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)鏈路層以上采用相同的協(xié)議 5．網(wǎng)橋可以分隔兩個網(wǎng)絡(luò)之間的通信量，有利于改善互連網(wǎng)絡(luò)的性能與安全性

五、路由器 路由器跟集線器和交換機(jī)不同，是工作在OSI的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），根據(jù)IP進(jìn)行尋址轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。路由器是一種可以連接多個網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間（比如局域網(wǎng)——大網(wǎng)）的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并為信包傳輸分配最合適的路徑，使它們之間能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而構(gòu)成一個更大的網(wǎng)絡(luò)。 路由器之所以在互連網(wǎng)絡(luò)中處于關(guān)鍵地位，是因為它處于網(wǎng)絡(luò)層，一方面能夠跨越不同的物理網(wǎng)絡(luò)類型（DDN、FDDI、以太網(wǎng)等等），另一方面在邏輯上將整個互連網(wǎng)絡(luò)分割成邏輯上獨立的網(wǎng)絡(luò)單位，使網(wǎng)絡(luò)具有一定的邏輯結(jié)構(gòu)。路由器的主要工作就是為經(jīng)過路由器的每個數(shù)據(jù)幀尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點。 路由器的基本功能是，把數(shù)據(jù)（IP 報文）傳送到正確的網(wǎng)絡(luò)，細(xì)分則包括： 1、IP 數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā)，包括數(shù)據(jù)報的尋徑和傳送； 2、子網(wǎng)隔離，抑制廣播風(fēng)暴； 3、維護(hù)路由表，并與其它路由器交換路由信息，這是 IP 報文轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ)； 4、IP 數(shù)據(jù)報的差錯處理及簡單的擁塞控制； 5、實現(xiàn)對 IP 數(shù)據(jù)報的過濾和記帳。

總結(jié)如下：第一層：中繼器、集線器第二層：交換機(jī)、網(wǎng)橋第三層：路由器注意：集線器有時候根據(jù)其功能的不同也可歸納為第二層。

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【安防百科】集線器,交換機(jī),路由器三者區(qū)別

平常我們說的HUB就是集線器，而交換機(jī)從某種意義上說也是集線器，或者叫智能集線器，他們都是第二層的（數(shù)據(jù)鏈路層）設(shè)備，HUB分享帶寬，即：如果10臺機(jī)器接在一個10M的HUB上分到每臺機(jī)器 的只有1M，但交換機(jī)因為有自己的CPU和RAM可以實現(xiàn)存儲轉(zhuǎn)發(fā)等功能，不共享帶寬，即每臺機(jī)器都是10M。路由器是第三層（網(wǎng)絡(luò)層）設(shè)備，可是實現(xiàn)路 由功能（第三層交換機(jī)也可以實現(xiàn)）。單從組建局域網(wǎng)來說，交換機(jī)的速度最快，其次是路由器，最后是HUB。而價格是路由器最貴，然后是交換機(jī)和HUB。如果家庭兩三臺電腦想共享上網(wǎng)的話，個人認(rèn)為：1、開貓的路由＋四口HUB（50元左右）還是不錯的。2、如果貓沒有路由功能，買個四口的路由最方便 （200元左右吧），還能起到防火墻的作用。3、至于雙網(wǎng)卡，個人并不推薦，你買塊過得去的網(wǎng)卡也得50元左右吧，那這樣就不如買個HUB了，況且現(xiàn)在的 貓大多有路由功能。

一、交換機(jī)與路由器的區(qū)別

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)往往由許多種不同類型的網(wǎng)絡(luò)互連連接而成。如果幾個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)只是在物理上連接在一起，它們之間并不能進(jìn)行通信，那么這種“互連”并沒有什么實 際意義。因此通常在談到“互連”時，就已經(jīng)暗示這些相互連接的計算機(jī)是可以進(jìn)行通信的，也就是說，從功能上和邏輯上看，這些計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)組成了一個大型 的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，或稱為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，也可簡稱為互聯(lián)網(wǎng)、互連網(wǎng)。

將網(wǎng)絡(luò)互相連接起來要使用一些中間設(shè)備（或中間系統(tǒng)），ISO的術(shù)語稱之為中繼（relay）系統(tǒng)。根據(jù)中繼系統(tǒng)所在的層次，可以有以下五種中繼系統(tǒng)：

1.物理層（即常說的第一層、層L1）中繼系統(tǒng)，即轉(zhuǎn)發(fā)器（repeater）。

2.數(shù)據(jù)鏈路層（即第二層，層L2），即網(wǎng)橋或橋接器（bridge）。

3.網(wǎng)絡(luò)層（第三層，層L3）中繼系統(tǒng)，即路由器（router）。

4.網(wǎng)橋和路由器的混合物橋路器（brouter）兼有網(wǎng)橋和路由器的功能。

5.在網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)，即網(wǎng)關(guān)（gateway）.

當(dāng)中繼系統(tǒng)是轉(zhuǎn)發(fā)器時，一般不稱之為網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，因為這僅僅是把一個網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大了，而這仍然是一個網(wǎng)絡(luò)。高層網(wǎng)關(guān)由于比較復(fù)雜，目前使用得較少。因此一般討論網(wǎng)絡(luò)互連時都是指用交換機(jī)和路由器進(jìn)行互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。本文主要闡述交換機(jī)和路由器及其區(qū)別。

交換機(jī)和路由器

“交換”是今天網(wǎng)絡(luò)里出現(xiàn)頻率最高的一個詞，從橋接到路由到ATM直至電話系統(tǒng)，無論何種場合都可將其套用，搞不清到底什么才是真正的交換。其實交換一詞 最早出現(xiàn)于電話系統(tǒng)，特指實現(xiàn)兩個不同電話機(jī)之間話音信號的交換，完成該工作的設(shè)備就是電話交換機(jī)。所以從本意上來講，交換只是一種技術(shù)概念，即完成信號 由設(shè)備入口到出口的轉(zhuǎn)發(fā)。因此，只要是和符合該定義的所有設(shè)備都可被稱為交換設(shè)備。由此可見，“交換”是一個涵義廣泛的詞語，當(dāng)它被用來描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第二 層的設(shè)備時，實際指的是一個橋接設(shè)備；而當(dāng)它被用來描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第三層的設(shè)備時，又指的是一個路由設(shè)備。

我們經(jīng)常說到的以太網(wǎng)交換機(jī)實際是一個基于網(wǎng)橋技術(shù)的多端口第二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它為數(shù)據(jù)幀從一個端口到另一個任意端口的轉(zhuǎn)發(fā)提供了低時延、低開銷的通路。

由此可見，交換機(jī)內(nèi)部核心處應(yīng)該有一個交換矩陣，為任意兩端口間的通信提供通路，或是一個快速交換總線，以使由任意端口接收的數(shù)據(jù)幀從其他端口送出。在實 際設(shè)備中，交換矩陣的功能往往由專門的芯片（ASIC）完成。另外，以太網(wǎng)交換機(jī)在設(shè)計思想上有一個重要的假設(shè)，即交換核心的速度非常之快，以致通常的大 流量數(shù)據(jù)不會使其產(chǎn)生擁塞，換句話說，交換的能力相對于所傳信息量而無窮大（與此相反，ATM交換機(jī)在設(shè)計上的思路是，認(rèn)為交換的能力相對所傳信息量而言 有限）。

雖然以太網(wǎng)第二層交換機(jī)是基于多端口網(wǎng)橋發(fā)展而來，但畢竟交換有其更豐富的特性，使之不但是獲得更多帶寬的最好途徑，而且還使網(wǎng)絡(luò)更易管理。

而路由器是OSI協(xié)議模型的網(wǎng)絡(luò)層中的分組交換設(shè)備（或網(wǎng)絡(luò)層中繼設(shè)備），路由器的基本功能是把數(shù)據(jù)（IP報文）傳送到正確的網(wǎng)絡(luò)，包括：

1.IP數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā)，包括數(shù)據(jù)報的尋徑和傳送；

2.子網(wǎng)隔離，抑制廣播風(fēng)暴；

3.維護(hù)路由表，并與其他路由器交換路由信息，這是IP報文轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ)。

4.IP數(shù)據(jù)報的差錯處理及簡單的擁塞控制；

5.實現(xiàn)對IP數(shù)據(jù)報的過濾和記帳。

對于不同地規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，路由器的作用的側(cè)重點有所不同。

在主干網(wǎng)上，路由器的主要作用是路由選擇。主干網(wǎng)上的路由器，必須知道到達(dá)所有下層網(wǎng)絡(luò)的路徑。這需要維護(hù)龐大的路由表，并對連接狀態(tài)的變化作出盡可能迅速的反應(yīng)。路由器的故障將會導(dǎo)致嚴(yán)重的信息傳輸問題。

在地區(qū)網(wǎng)中，路由器的主要作用是網(wǎng)絡(luò)連接和路由選擇，即連接下層各個基層網(wǎng)絡(luò)單位－－園區(qū)網(wǎng)，同時負(fù)責(zé)下層網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

在園區(qū)網(wǎng)內(nèi)部，路由器的主要作用是分隔子網(wǎng)。早期的互連網(wǎng)基層單位是局域網(wǎng)（LAN），其中所有主機(jī)處于同一邏輯網(wǎng)絡(luò)中。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，局域網(wǎng) 演變成以高速主干和路由器連接的多個子網(wǎng)所組成的園區(qū)網(wǎng)。在其中，處個子網(wǎng)在邏輯上獨立，而路由器就是唯一能夠分隔它們的設(shè)備，它負(fù)責(zé)子網(wǎng)間的報文轉(zhuǎn)發(fā)和 廣播隔離，在邊界上的路由器則負(fù)責(zé)與上層網(wǎng)絡(luò)的連接。

3 第二層交換機(jī)和路由器的區(qū)別

傳統(tǒng)交換機(jī)從網(wǎng)橋發(fā)展而來，屬于OSI第二層即數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。它根據(jù)MAC地址尋址，通過站表選擇路由，站表的建立和維護(hù)由交換機(jī)自動進(jìn)行。路由器屬于 OSI第三層即網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，它根據(jù)IP地址進(jìn)行尋址，通過路由表路由協(xié)議產(chǎn)生。交換機(jī)最大的好處是快速，由于交換機(jī)只須識別幀中MAC地址，直接根據(jù) MAC地址產(chǎn)生選擇轉(zhuǎn)發(fā)端口算法簡單，便于ASIC實現(xiàn)，因此轉(zhuǎn)發(fā)速度極高。但交換機(jī)的工作機(jī)制也帶來一些問題。

1.回路：根據(jù)交換機(jī)地址學(xué)習(xí)和站表建立算法，交換機(jī)之間不允許存在回路。一旦存在回路，必須啟動生成樹算法，阻塞掉產(chǎn)生回路的端口。而路由器的路由協(xié)議沒有這個問題，路由器之間可以有多條通路來平衡負(fù)載，提高可靠性。

2.負(fù)載集中：交換機(jī)之間只能有一條通路，使得信息集中在一條通信鏈路上，不能進(jìn)行動態(tài)分配，以平衡負(fù)載。而路由器的路由協(xié)議算法可以避免這一點，OSPF路由協(xié)議算法不但能產(chǎn)生多條路由，而且能為不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用選擇各自不同的最佳路由。

3.廣播控制：交換機(jī)只能縮小沖突域，而不能縮小廣播域。整個交換式網(wǎng)絡(luò)就是一個大的廣播域，廣播報文散到整個交換式網(wǎng)絡(luò)。而路由器可以隔離廣播域，廣播報文不能通過路由器繼續(xù)進(jìn)行廣播。

4.子網(wǎng)劃分：交換機(jī)只能識別MAC地址。MAC地址是物理地址，而且采用平坦的地址結(jié)構(gòu)，因此不能根據(jù)MAC地址來劃分子網(wǎng)。而路由器識別IP地 址，IP地址由網(wǎng)絡(luò)管理員分配，是邏輯地址且IP地址具有層次結(jié)構(gòu)，被劃分成網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號，可以非常方便地用于劃分子網(wǎng)，路由器的主要功能就是用于連接 不同的網(wǎng)絡(luò)。

5.保密問題：雖說交換機(jī)也可以根據(jù)幀的源MAC地址、目的MAC地址和其他幀中內(nèi)容對幀實施過濾，但路由器根據(jù)報文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等內(nèi)容對報文實施過濾，更加直觀方便。

6.介質(zhì)相關(guān)：交換機(jī)作為橋接設(shè)備也能完成不同鏈路層和物理層之間的轉(zhuǎn)換，但這種轉(zhuǎn)換過程比較復(fù)雜，不適合ASIC實現(xiàn)，勢必降低交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)速度。因此 目前交換機(jī)主要完成相同或相似物理介質(zhì)和鏈路協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互連，而不會用來在物理介質(zhì)和鏈路層協(xié)議相差甚元的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行互連。而路由器則不同，它主要用于 不同網(wǎng)絡(luò)之間互連，因此能連接不同物理介質(zhì)、鏈路層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。路由器在功能上雖然占據(jù)了優(yōu)勢，但價格昂貴，報文轉(zhuǎn)發(fā)速度低。

近幾年，交換機(jī)為提高性能做了許多改進(jìn)，其中最突出的改進(jìn)是虛擬網(wǎng)絡(luò)和三層交換。

劃分子網(wǎng)可以縮小廣播域，減少廣播風(fēng)暴對網(wǎng)絡(luò)的影響。路由器每一接口連接一個子網(wǎng)，廣播報文不能經(jīng)過路由器廣播出去，連接在路由器不同接口的子網(wǎng)屬于不同 子網(wǎng)，子網(wǎng)范圍由路由器物理劃分。對交換機(jī)而言，每一個端口對應(yīng)一個網(wǎng)段，由于子網(wǎng)由若干網(wǎng)段構(gòu)成，通過對交換機(jī)端口的組合，可以邏輯劃分子網(wǎng)。廣播報文 只能在子網(wǎng)內(nèi)廣播，不能擴(kuò)散到別的子網(wǎng)內(nèi)，通過合理劃分邏輯子網(wǎng)，達(dá)到控制廣播的目的。由于邏輯子網(wǎng)由交換機(jī)端口任意組合，沒有物理上的相關(guān)性，因此稱為 虛擬子網(wǎng)，或叫虛擬網(wǎng)。虛擬網(wǎng)技術(shù)不用路由器就解決了廣播報文的隔離問題，且虛擬網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)段與其物理位置無關(guān)，即相鄰網(wǎng)段可以屬于不同虛擬網(wǎng)，而相隔甚遠(yuǎn)的 兩個網(wǎng)段可能屬于不同虛擬網(wǎng)，而相隔甚遠(yuǎn)的兩個網(wǎng)段可能屬于同一個虛擬網(wǎng)。不同虛擬網(wǎng)內(nèi)的終端之間不能相互通信，增強(qiáng)了對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)的訪問控制。

交換機(jī)和路由器是性能和功能的矛盾體，交換機(jī)交換速度快，但控制功能弱，路由器控制性能強(qiáng)，但報文轉(zhuǎn)發(fā)速度慢。解決這個矛盾的技術(shù)是三層交換，既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能力，又有路由器良好的控制功能。

4 第三層交換機(jī)和路由器的區(qū)別

在第三層交換技術(shù)出現(xiàn)之前，幾乎沒有必要將路由功能器件和路由器區(qū)別開來，他們完全是相同的：提供路由功能正在路由器的工作，然而，現(xiàn)在第三層交換機(jī)完全能夠執(zhí)行傳統(tǒng)路由器的大多數(shù)功能。作為網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備，第三層交換機(jī)具有以下特征：

1.轉(zhuǎn)發(fā)基于第三層地址的業(yè)務(wù)流；

2.完全交換功能；

3.可以完成特殊服務(wù)，如報文過濾或認(rèn)證；

4.執(zhí)行或不執(zhí)行路由處理。

第三層交換機(jī)與傳統(tǒng)路由器相比有如下優(yōu)點：

1.子網(wǎng)間傳輸帶寬可任意分配：傳統(tǒng)路由器每個接口連接一個子網(wǎng)，子網(wǎng)通過路由器進(jìn)行傳輸?shù)乃俾时唤涌诘膸捤拗啤６龑咏粨Q機(jī)則不同，它可以把多個端 口定義成一個虛擬網(wǎng)，把多個端口組成的虛擬網(wǎng)作為虛擬網(wǎng)接口，該虛擬網(wǎng)內(nèi)信息可通過組成虛擬網(wǎng)的端口送給三層交換機(jī)，由于端口數(shù)可任意指定，子網(wǎng)間傳輸帶 寬沒有限制。

2.合理配置信息資源：由于訪問子網(wǎng)內(nèi)資源速率和訪問全局網(wǎng)中資源速率沒有區(qū)別，子網(wǎng)設(shè)置單獨服務(wù)器的意義不大，通過在全局網(wǎng)中設(shè)置服務(wù)器群不僅節(jié)省費用，更可以合理配置信息資源。

3.降低成本：通常的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計用交換機(jī)構(gòu)成子網(wǎng)，用路由器進(jìn)行子網(wǎng)間互連。目前采用三層交換機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，既可以進(jìn)行任意虛擬子網(wǎng)劃分，又可以通過交換機(jī)三層路由功能完成子網(wǎng)間通信，為此節(jié)省了價格昂貴的路由器。

4.交換機(jī)之間連接靈活：作為交換機(jī)，它們之間不允許存在回路，作為路由器，又可有多條通路來提高可靠性、平衡負(fù)載。三層交換機(jī)用生成樹算法阻塞造成回路的端口，但進(jìn)行路由選擇時，依然把阻塞掉的通路作為可選路徑參與路由選擇。

5 結(jié)論

綜上所述，交換機(jī)一般用于LAN－WAN的連接，交換機(jī)歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機(jī)也可實現(xiàn)第三層的交換。路由器用于WAN－WAN之間的 連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用 不同協(xié)議。相比較而言，路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能力，又有路由器良好的控制功能，因 此得以廣播應(yīng)用。

號稱網(wǎng)絡(luò)硬件三劍客的集線器（Hub）、交換機(jī)（Switch）與路由器（Router）一直都是網(wǎng)絡(luò)界的活躍分 子，但讓很多初入網(wǎng)絡(luò)之門的菜鳥惱火的是，它們?nèi)卟粌H外觀相似，而且經(jīng)常呆在一起，要想分清誰是誰，感覺有點難!就讓我們一起來看看它們之間有什么區(qū)別 和聯(lián)系吧!

一、三劍客的工作原理

一、集線器

1.什么是集線器

在認(rèn)識集線器之前，必須先了解一下中繼器。在我們接觸到的網(wǎng)絡(luò)中，最簡單的就是兩臺電腦通過兩塊網(wǎng)卡構(gòu)成“雙機(jī)互連”，兩塊網(wǎng)卡之間一般是由非屏蔽雙絞線 來充當(dāng)信號線的。由于雙絞線在傳輸信號時信號功率會逐漸衰減，當(dāng)信號衰減到一定程度時將造成信號失真，因此在保證信號質(zhì)量的前提下，雙絞線的最大傳輸距離 為100米。當(dāng)兩臺電腦之間的距離超過100米時，為了實現(xiàn)雙機(jī)互連，人們便在這兩臺電腦之間安裝一個“中繼器”，它的作用就是將已經(jīng)衰減得不完整的信號 經(jīng)過整理，重新產(chǎn)生出完整的信號再繼續(xù)傳送。

中繼器就是普通集線器的前身，集線器實際就是一種多端口的中繼器。集線器一般有4、8、16、24、32等數(shù)量的RJ45接口，通過這些接口，集線器便能為相應(yīng)數(shù)量的電腦完成“中繼”功能。由于它在網(wǎng)絡(luò)中處于一種“中心”位置，因此集線器也叫做“Hub”。

2.集線器的工作原理

集線器的工作原理很簡單，以圖2為例，圖中是一個具備8個端口的集線器，共連接了8臺電腦。集線器處于網(wǎng)絡(luò)的“中心”，通過集線器對信號進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，8臺電 腦之間可以互連互通。具體通信過程是這樣的：假如計算機(jī)1要將一條信息發(fā)送給計算機(jī)8，當(dāng)計算機(jī)1的網(wǎng)卡將信息通過雙絞線送到集線器上時，集線器并不會直 接將信息送給計算機(jī)8，它會將信息進(jìn)行“廣播”--將信息同時發(fā)送給8個端口，當(dāng)8個端口上的計算機(jī)接收到這條廣播信息時，會對信息進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)該 信息是發(fā)給自己的，則接收，否則不予理睬。由于該信息是計算機(jī)1發(fā)給計算機(jī)8的，因此最終計算機(jī)8會接收該信息，而其它7臺電腦看完信息后，會因為信息不 是自己的而不接收該信息。

3.集線器的特點

1）共享帶寬

集線器的帶寬是指它通信時能夠達(dá)到的最大速度。目前市面上用于中小型局域網(wǎng)的集線器主要有10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自適應(yīng)三種。

10Mb帶寬的集線器的傳輸速度最大為10Mbps，即使與它連接的計算機(jī)使用的是100Mbps網(wǎng)卡，在傳輸數(shù)據(jù)時速度仍然只有10Mbps。 10/100Mbps自適應(yīng)集線器能夠根據(jù)與端口相連的網(wǎng)卡速度自動調(diào)整帶寬，當(dāng)與10Mbps的網(wǎng)卡相連時，其帶寬為10Mb；與100Mbps的網(wǎng)卡 相連時，其帶寬為100Mb，因此這種集線器也叫做“雙速集線器”。

集線器是一種“共享”設(shè)備，集線器本身不能識別目的地址，當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機(jī)給B主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)包在以集線器為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)模擅恳慌_終端通過驗證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。

由于集線器在一個時鐘周期中只能傳輸一組信息，如果一臺集線器連接的機(jī)器數(shù)目較多，并且多臺機(jī)器經(jīng)常需要同時通信時，將導(dǎo)致集線器的工作效率很差，如發(fā)生信息堵塞、碰撞等。

為什么會這樣呢?打給比方，以圖2為例，當(dāng)計算機(jī)1正在通過集線器發(fā)信息給計算機(jī)8時，如果此時計算機(jī)2也想通過集線器將信息發(fā)給計算機(jī)7，當(dāng)它試圖與集 線器聯(lián)系時，卻發(fā)現(xiàn)集線器正在忙計算機(jī)1的事情，于是計算機(jī)2便會“帶”著數(shù)據(jù)站在集線器的面前等待，并時時要求集線器停下計算機(jī)1的活來幫自己干。如果 計算機(jī)2成功地將集線器“搶”過來了（由于集線器是“共享”的，因此很容易搶到手），此時正處于傳輸狀態(tài)的計算機(jī)1的數(shù)據(jù)便會停止，于是計算機(jī)1也會去“ 搶”集線器……

可見，集線器上每個端口的真實速度除了與集線器的帶寬有關(guān)外，與同時工作的設(shè)備數(shù)量也有關(guān)。比如說一個帶寬為10Mb的集線器上連接了8臺計算機(jī)，當(dāng)這8臺計算機(jī)同時工作時，則每臺計算機(jī)真正所擁有的帶寬是10/8=1.25Mb!

2 半雙工

先說說全雙工：兩臺設(shè)備在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時，通信雙方都能在同一時刻進(jìn)行發(fā)送或接收操作，這樣的傳送方式就是全雙工。而處于半雙工傳送方式的設(shè)備，當(dāng)其中一臺設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)時，另一臺只能接收，而不能同時將自己的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

由于集線器采取的是“廣播”傳輸信息的方式，因此集線器傳送數(shù)據(jù)時只能工作在半雙工狀態(tài)下，比如說計算機(jī)1與計算機(jī)8需要相互傳送一些數(shù)據(jù)，當(dāng)計算機(jī)1在 發(fā)送數(shù)據(jù)時，計算機(jī)8只能接收計算機(jī)1發(fā)過來的數(shù)據(jù)，只有等計算機(jī)1停止發(fā)送并做好了接收準(zhǔn)備，它才能將自己的信息發(fā)送給計算機(jī)1或其它計算機(jī)。

二、交換機(jī)

1.什么是交換機(jī)

交換機(jī)也叫交換式集線器，它通過對信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用，由于交換機(jī)根據(jù)所傳遞信息包的目的地 址，將每一信息包獨立地從源端口送至目的端口，避免了和其他端口發(fā)生碰撞。廣義的交換機(jī)就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。

2.交換機(jī)的工作原理

在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換機(jī)是針對共享工作模式的弱點而推出的。集線器是采用共享工作模式的代表，如果把集線器比作一個郵遞員，那么這個郵遞員是個不認(rèn)識 字的“傻瓜”--要他去送信，他不知道直接根據(jù)信件上的地址將信件送給收信人，只會拿著信分發(fā)給所有的人，然后讓接收的人根據(jù)地址信息來判斷是不是自己 的!而交換機(jī)則是一個“聰明”的郵遞員--交換機(jī)擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，當(dāng)控制電路收到數(shù) 據(jù)包以后，處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到 目的端口。目的MAC若不存在，交換機(jī)才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部地址表中。

可見，交換機(jī)在收到某個網(wǎng)卡發(fā)過來的“信件”時，會根據(jù)上面的地址信息，以及自己掌握的“常住居民戶口簿”快速將信件送到收信人的手中。萬一收信人的地址 不在“戶口簿”上，交換機(jī)才會像集線器一樣將信分發(fā)給所有的人，然后從中找到收信人。而找到收信人之后，交換機(jī)會立刻將這個人的信息登記到“戶口簿”上， 這樣以后再為該客戶服務(wù)時，就可以迅速將信件送達(dá)了。

3.交換機(jī)的性能特點

1）獨享帶寬

由于交換機(jī)能夠智能化地根據(jù)地址信息將數(shù)據(jù)快速送到目的地，因此它不會像集線器那樣在傳輸數(shù)據(jù)時“打擾”那些非收信人。這樣一來，交換機(jī)在同一時刻可進(jìn)行 多個端口組之間的數(shù)據(jù)傳輸。并且每個端口都可視為是獨立的網(wǎng)段，相互通信的雙方獨自享有全部的帶寬，無須同其他設(shè)備競爭使用。比如說，當(dāng)A主機(jī)向D主機(jī)發(fā) 送數(shù)據(jù)時，B主機(jī)可同時向C主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬--假設(shè)此時它們使用的是10Mb的交換機(jī)，那么該交換機(jī)此時的總流通量就 等于2×10Mb=20Mb。

2）全雙工

當(dāng)交換機(jī)上的兩個端口在通信時，由于它們之間的通道是相對獨立的，因此它們可以實現(xiàn)全雙工通信。

三、集線器與交換機(jī)的區(qū)別

從兩者的工作原理來看，交換機(jī)和集線器是有很大差別的。首先，從OSI體系結(jié)構(gòu)來看，集線器屬于OSI的第一層物理層設(shè)備，而交換機(jī)屬于OSI的第二層數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。

其次，從工作方式來看，集線器采用一種“廣播”模式，因此很容易產(chǎn)生“廣播風(fēng)暴”，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時性能會受到很大的影響。而當(dāng)交換機(jī)工作的時候，只有發(fā) 出請求的端口和目的端口之間相互響應(yīng)而不影響其他端口，因此交換機(jī)能夠在一定程度上隔離沖突域和有效抑制“廣播風(fēng)暴”的產(chǎn)生。

另外，從帶寬來看，集線器不管有多少個端口，所有端口都是共享一條帶寬，在同一時刻只能有兩個端口傳送數(shù)據(jù)，其他端口只能等待，同時集線器只能工作在半雙 工模式下；而對于交換機(jī)而言，每個端口都有一條獨占的帶寬，當(dāng)兩個端口工作時并不影響其他端口的工作，同時交換機(jī)不但可以工作在半雙工模式下而且可以工作 在全雙工模式下。

如果用最簡單的語言敘述交換機(jī)與集線器的區(qū)別，那就應(yīng)該是智能與非智能的區(qū)別。集線器說白了只是連接多個計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它只能起到信號放大和傳輸?shù)淖?用，不能對信號中的碎片進(jìn)行處理，所以在傳輸過程中容易出錯。而交換機(jī)則可以看作為是一種智能型的集線器，它除了擁有集線器的所有特性外，還具有自動尋 址、交換、處理的功能。并且在數(shù)據(jù)傳遞過程中，發(fā)送端與接受端獨立工作，不與其它端口發(fā)生關(guān)系，從而達(dá)到防止數(shù)據(jù)丟失和提高吞吐量的目的。

四、路由器

1.路由器的作用

通過集線器或交換機(jī)，我們可以將很多臺電腦組成一個比較大的局域網(wǎng)（圖3），但是當(dāng)機(jī)器的數(shù)量達(dá)到一定數(shù)目時，問題也就來了：對于用集線器構(gòu)成的局域網(wǎng)而 言，由于采用“廣播”工作模式，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時，信息在傳輸過程中出現(xiàn)碰撞、堵塞的情況越來越嚴(yán)重，即使是交換機(jī)，這種情況也同樣存在。其次，這種局域 網(wǎng)不安全，也不利于管理。

為了解決這些問題，人們便將一個較大的網(wǎng)絡(luò)劃分為一個個小的子網(wǎng)、網(wǎng)段，或者直接將它們劃分為多個VLAN（即虛擬局域網(wǎng)），在一個VLAN內(nèi)，一臺主機(jī) 發(fā)出的信息只能發(fā)送到具有相同VLAN號的其他主機(jī)，其他VLAN的成員收不到這些信息或廣播幀。采用VLAN劃分網(wǎng)絡(luò)后，可有效地抑制網(wǎng)絡(luò)上的廣播風(fēng) 暴，增加網(wǎng)絡(luò)的安全性，使管理控制集中（圖4）。

既然是局域網(wǎng)，萬一分別處于不同VLAN的主機(jī)需要互相通信時該怎么辦呢?這時候就得通過路由器（Router，轉(zhuǎn)發(fā)者）來幫忙了。路由器可以將處于不同 子網(wǎng)、網(wǎng)段、VLAN的電腦連接起來，讓它們自由通信。另外，我們都知道目前的網(wǎng)絡(luò)有很多種結(jié)構(gòu)類型，且不同網(wǎng)絡(luò)所使用的協(xié)議、速度也不盡相同。當(dāng)兩個不 同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)需要互連時，也可以通過路由器來實現(xiàn)。路由器可以使兩個相似或不同體系結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)段連接到一起，以構(gòu)成一個更大的局域網(wǎng)或一個廣域網(wǎng)。

可見，路由器是一種連接多個網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)段或VLAN之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個更大的網(wǎng)絡(luò)。

2.路由器的工作原理

所謂路由就是指通過相互連接的網(wǎng)絡(luò)把信息從源地點移動到目標(biāo)地點的活動。那么路由器具體是如何進(jìn)行“翻譯”工作的呢?我們平時在學(xué)習(xí)、翻譯英語時，肯定會 準(zhǔn)備一本英漢字典，通過它來實現(xiàn)英文與中文之間的互現(xiàn)轉(zhuǎn)換。而對于路由器而言，它也有這種用于翻譯的字典--路徑表。路徑表（Routing Table）保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)，如子網(wǎng)的標(biāo)志信息、網(wǎng)上路由器的個數(shù)和下一個路由器的名字等內(nèi)容。路徑表可以是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的，也 可以由系統(tǒng)動態(tài)修改，可以由路由器自動調(diào)整，也可以由主機(jī)控制。

通過路由器可以讓不同子網(wǎng)、網(wǎng)段進(jìn)行互連，因此路由器與集線器、交換機(jī)不同，它一般安裝在網(wǎng)絡(luò)的“骨干”部位，而不像集線器、交換機(jī)那樣工作在基層。比如 說一個較大規(guī)模的企業(yè)局域網(wǎng)，基于管理、安全、性能的考慮，一般都會將整個網(wǎng)絡(luò)劃分為多個VLAN，如此一來，當(dāng)VLAN與VLAN之間進(jìn)行通訊時，就必 須使用路由器。

對于該企業(yè)網(wǎng)而言，肯定還需要與互聯(lián)網(wǎng)相連，對于企業(yè)而言，一般都是通過租用電信的DDN專線或者利用ADSL、Cable、ISDN等方式將企業(yè)網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)，而此時由于網(wǎng)絡(luò)體系及所用協(xié)議的不同，也需要路由器來完成企業(yè)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的互連工作。

一般來說，在路由過程中，信息至少會經(jīng)過一個或多個中間節(jié)點。通常，人們會把路由和交換進(jìn)行對比，這主要是因為在普通用戶看來兩者所實現(xiàn)的功能是完全一樣 的。其實，路由和交換之間的主要區(qū)別就是交換發(fā)生在OSI參考模型的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），而路由發(fā)生在第三層，即網(wǎng)絡(luò)層。這一區(qū)別決定了路由和交換在移 動信息的過程中需要使用不同的控制信息，所以兩者實現(xiàn)各自功能的方式是不同的。路由器通過路由決定數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)策略稱為路由選擇，這也是路由器名稱的 由來。

三劍客的外觀比較

前面我們已經(jīng)講解了集線器、交換機(jī)、路由器的工作原理，但是對于很多初學(xué)者來說，有時也希望能夠從外觀上去區(qū)分它們。當(dāng)然，集線器、交換機(jī)、路由器在外觀 上肯定有所區(qū)別，但這些往往只能作為參考信息，畢竟現(xiàn)在很多集線器、交換機(jī)與路由器產(chǎn)品在外觀上看非常相似。而這里面最難區(qū)分的就是普通桌面型的集線器與 交換機(jī)，而路由器相對比較容易識別。

1.集線器與交換機(jī)的外觀區(qū)別

1）集線器的外觀

集線器的結(jié)構(gòu)比較簡單，因此集線器一般都比較小巧：接口面板上一般具備8個、16個、24個、32個等數(shù)量不等的RJ45接口。

由于單個集線器的最大接口數(shù)一般也就32個，如果要連接50臺甚至100臺主機(jī)的話該怎么辦呢?集線器上的“Uplink”級聯(lián)口就是為了解決這個問題而出現(xiàn)的--通過級聯(lián)口，可以將多個集線器連接在一起，以便拓展集線器的接口數(shù)及連接距離，但最多只能級聯(lián)4個集線器。

與接口對應(yīng)的則是面板上標(biāo)有數(shù)字的一排或兩排指示燈，用來指示集線器的工作狀態(tài)。其中“Power”是電源指示燈，標(biāo)有數(shù)字的是“Link”（連接）與 “Action”（活動）指示燈，當(dāng)某個RJ45接口中有正確的信號接入時，該接口的“Link”燈呈常亮狀態(tài)，當(dāng)有信號傳輸時，則“Action”燈閃 爍。現(xiàn)在集線器一般都將“Link”與“Action”指示燈合二為一，用一個指示燈來完成“Link”與“Action”的工作。

2）交換機(jī)的外觀

根據(jù)應(yīng)用范圍不同交換機(jī)存在著多種多樣的外觀。例如一些用于骨干線路的交換機(jī)，往往采用的是“模塊式”集成方式，用戶可以通過購買、增加模塊來增強(qiáng)交換機(jī)的功能，這類交換機(jī)一般應(yīng)用在大型企業(yè)，其體積也很大。

而對于那些應(yīng)用在小型局域網(wǎng)的桌面型交換機(jī)，其外觀與普通的集線器非常相似，要想在外觀上區(qū)分它們，除了銘牌上“HUB”與“Switch”標(biāo)志的區(qū)別 外，關(guān)鍵是指示燈：如今的交換機(jī)大多是10/100Mbps自適應(yīng)交換機(jī)，因此其面板上一般有用來表示該端口是工作在10Mbps還是100Mbps的指 示燈。另外，交換機(jī)既可以工作在全雙工狀態(tài)下，也可以工作在半雙工狀態(tài)下，因此其面板上一般還有一排“FDX/COL”或“FD/COL”指示燈。

其中“FDX”或“FD”是“Full Duplex”（全雙工）的縮寫，當(dāng)交換機(jī)上的某個端口工作在全雙工狀態(tài)時，其對應(yīng)的“FDX”指示燈會亮，否則該端口工作在半雙工狀態(tài)下；“COL”則 是信息碰撞指示燈，當(dāng)該端口中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)出現(xiàn)碰撞時，則該燈會閃爍，碰撞越厲害，閃爍越厲害。

對于集線器而言，雖然有些10/100Mbps自適應(yīng)的集線器也有用來指示是工作在10Mbps還是100Mbps的指示燈，但絕對沒有“FDX/COL”指示燈。初學(xué)者可以通過這一點來區(qū)分集線器與交換機(jī)。

2.路由器的組成與外觀

1）路由器的組成

路由器作為一種高級的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并不是每個人都可以接觸到的，這是因為它的普及性不如集線器、交換機(jī)高。

集線器、交換機(jī)在工作時都是通過硬件直接實現(xiàn)信號的傳輸，而路由器則不同，事實上路由器是一臺特殊的計算機(jī)，它有CPU、存儲介質(zhì)以及操作系統(tǒng)，只不過這 些都與PC上的有點差別而已。總的說來，路由器也可分為硬件及軟件兩部分。軟件部分主要是操作系統(tǒng)，普通PC的操作系統(tǒng)有Windows系列、 Linux/Unix等，而路由器的操作系統(tǒng)就是IOS（Internetwork Operating System，互聯(lián)網(wǎng)際操作系統(tǒng)）。

路由器的硬件主要有CPU、接口和存儲介質(zhì)等。路由器中的CPU和計算機(jī)中的CPU所要實現(xiàn)的功能都是一樣的。一般來說，計算機(jī)的CPU處理能力比路由器 強(qiáng)大，但是在一些高端路由器上也會用到頻率高到300MHz的CPU。路由器中的接口是非常重要的，因為它是連接網(wǎng)絡(luò)最直接的媒介，它的接口主要有以太網(wǎng) 口、串口、FDDI、令牌環(huán)等。計算機(jī)中有內(nèi)存和硬盤，路由器中也有，只不過它的名字不同而已；路由器中的存儲介質(zhì)主要有ROM（Read-Only Memory，只讀儲存設(shè)備）、Flash（閃存）、NVROM（非易失性隨機(jī)存儲器）、DRAM（動態(tài)隨機(jī)存儲器）等幾種。

路由器正是通過其特殊的軟件功能來完成路由工作的，由于這種專業(yè)的路由器價格昂貴，所以現(xiàn)在人們也會在一些對路由器要求不高的應(yīng)用環(huán)境中利用普通的PC機(jī) 來實現(xiàn)路由功能，比如說只要在一臺PC機(jī)上安裝Windows2000 Server，然后進(jìn)行必要的配置，一臺“路由器”就打造出來了。

2）路由器的外觀

路由器主要運行在骨干網(wǎng)絡(luò)上，因此外觀也千姿百態(tài)，比如一些應(yīng)用于因特網(wǎng)骨干線路的千兆級別的路由器，往往也是模塊化設(shè)計，體型也很龐大。

而那些應(yīng)用于中小型企業(yè)的路由器則相對比較小巧，這類外觀看起來與集線器、交換機(jī)差不多的路由器，其最大的外觀特點就是端口數(shù)量相對較少，但類型多樣。

其實也很好理解，路由器主要是用來連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)，它位于網(wǎng)絡(luò)的最高層，基于成本的考慮，其端口肯定比較少，但同時為了連接多種類型的網(wǎng)絡(luò)，又必須具備多種類型的網(wǎng)絡(luò)接口。

三劍客的選購

集線器、交換機(jī)、路由器的工作原理、性能特點和價格都不同，因此在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)平臺時，應(yīng)該根據(jù)實際需要，科學(xué)地選擇產(chǎn)品。當(dāng)然，我們在這里討論的選購主要是 針對一些中小型網(wǎng)絡(luò)而言的，對于校園網(wǎng)、大型企業(yè)網(wǎng)，由于涉及的面太多，一般都需要專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)工程師進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與產(chǎn)品選購。

一、不同用戶需求推薦

1.普通家庭用戶

一般一個家庭的電腦數(shù)量有限，而組網(wǎng)的目的一般是為了實現(xiàn)共享上網(wǎng)、玩網(wǎng)絡(luò)游戲等。由于電腦數(shù)量少，對帶寬的要求不高，因此選擇一個端口數(shù)少于8個，10Mbps帶寬的集線器比較合適，目前這類產(chǎn)品很多，價格也非常便宜，一般在80~100元之間。

集線器的特點是價格便宜，但由于采用“共享帶寬”的工作模式，因此集線器只適合那些對價格敏感、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大且數(shù)據(jù)傳輸量不大的用戶使用。

2.學(xué)生宿舍

對于學(xué)生宿舍而言，一般電腦數(shù)量比較多，再加上宿舍與宿舍之間比較近，組網(wǎng)非常方便。學(xué)生一般比較喜歡通過組網(wǎng)來實現(xiàn)共享上網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)游戲、視頻欣賞等，因 此對帶寬的要求相對較高，再加上學(xué)生作息時間都差不多，往往許多電腦會同時上網(wǎng)，所以最佳選擇是使用交換機(jī)。交換機(jī)獨享帶寬的工作模式，能夠滿足學(xué)生對高 帶寬的要求，同時也可以避免許多機(jī)器同時通信所帶來的網(wǎng)路堵塞問題。考慮到學(xué)生的經(jīng)濟(jì)承受能力不高，可以選擇國內(nèi)廠商出品的中低端10/100Mbps自 適應(yīng)桌面交換機(jī)，端口數(shù)要根據(jù)聯(lián)網(wǎng)的電腦數(shù)目進(jìn)行考慮，不過最好是選擇16口的價廉物美的主流產(chǎn)品，目前這類中低端產(chǎn)品的價格大都在700元以下，對于學(xué) 生來說也還可以承受。如果端口數(shù)不夠的話，可以采取級聯(lián)的方式解決。

當(dāng)然，上面我們是針對一些對網(wǎng)絡(luò)速度要求較高的學(xué)生宿舍而言的，如果聯(lián)網(wǎng)的電腦不是很多（少于10臺），并且只想共享上網(wǎng)或玩一些對網(wǎng)速要求不高的游戲的 話，則也可以考慮使用10Mbps的集線器，但不推薦使用10/100Mbps自適應(yīng)的集線器。如果要求高一點的話，可以到市場上找找那些迷你型的 10Mbps交換機(jī)，這類產(chǎn)品一般端口數(shù)少，而且售價也很便宜，一般在200元左右。

3.中小型辦公網(wǎng)絡(luò)

對于中小型的辦公網(wǎng)絡(luò)而言，如果考慮性能、穩(wěn)定性及以后的擴(kuò)展性，最好選擇10/100Mbps自適應(yīng)交換機(jī)來構(gòu)建局域網(wǎng)，如果是小型的辦公網(wǎng)絡(luò)，也可以考慮集線器。

如今辦公室一般都需要共享上網(wǎng)，而目前使用最多的就是共享ADSL上網(wǎng)。對于中小型辦公網(wǎng)絡(luò)而言，由于一般不會配備專業(yè)的服務(wù)器，因此要共享上網(wǎng)的話，可 以通過配置一臺ADSL路由器來解決共享問題，這樣可以省去一臺代理服務(wù)器。目前這類ADSL路由器價格比較便宜，且可供選擇的產(chǎn)品很多。

二、集線器的選購標(biāo)準(zhǔn)

1.注意帶寬標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)帶寬的不同，目前市面上用于局域網(wǎng)（一般是指小型局域網(wǎng)）的HUB可分為10Mbps、100Mbps和10/100Mbps 自適應(yīng)三種。選擇哪種集線器主要取決于三個因素：a.上連設(shè)備帶寬：如果上連設(shè)備支持IEEE802.3U，自然可購買100Mbps集線器，否則只有選 擇10Mbps的了；b.站點數(shù)：由于連在集線器上的所有電腦均爭用同一個上行總線，處于同一沖突域內(nèi)，所以如果電腦數(shù)目較多，最好選擇帶寬高的；c.應(yīng) 用需求。

2.是否滿足擴(kuò)展需求

根據(jù)端口數(shù)目的多少HUB一般分為8口、16口和24口幾種。當(dāng)一個集線器提供的端口不夠時，一般有以下兩種方法擴(kuò)展：

a.堆疊：堆疊是解決單個集線器端口不足時的一種方法，但是因為堆疊在一起的多個集線器還是工作在同一環(huán)境下，所以堆疊的層數(shù)也不能太多。市面上一些集線 器以其堆疊層數(shù)比其他品牌的多而作為賣點，如果遇到這種情況，要辨證認(rèn)識：一方面可堆疊層數(shù)越多，一般說明集線器的穩(wěn)定性越高；另一方面，可堆疊層數(shù)越 多，每個用戶實際可享有的帶寬則越小。

b.級聯(lián)：級聯(lián)是在網(wǎng)絡(luò)中增加用戶數(shù)的另一種方法，但是此項功能的使用一般是有條件的，即HUB必須提供可級聯(lián)的端口，此端口上常標(biāo)有“Uplink”或 “MDI”字樣，用此端口與其他的HUB進(jìn)行級聯(lián)。如果沒有提供專門的端口，當(dāng)要進(jìn)行級聯(lián)時，連接兩個集線器的雙絞線在制作時必須要進(jìn)行錯線。

3.是否支持網(wǎng)管功能

根據(jù)對HUB管理方式的不同可分為Damp Hub 亞集線器 和Intelligent Hub 智能集線器 兩種。智能集線器改進(jìn)了普通HUB的缺點，增加了網(wǎng)絡(luò)交換功能，具有網(wǎng)絡(luò)管理和自動檢測網(wǎng)絡(luò)端口速度的能力（類似于交換機(jī)）。而亞集線器只起到簡單的信號 放大和再生的作用，無法對網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行優(yōu)化。早期使用的共享式HUB一般為非智能型的，而現(xiàn)在流行的100Mbps HUB和10/100Mbps自適應(yīng)HUB多為智能型的。

4.注意接口類型

選擇HUB時，還要注意信號輸入口的接口類型，與雙絞線連接時需要具有RJ-45接口；如果與細(xì)纜相連，需要具有BNC接口；與粗纜相連需要有AUI接 口；當(dāng)局域網(wǎng)長距離連接時，還需要具有與光纖連接的光纖接口。早期的10Mbps HUB一般具有RJ-45、BNC和AUI三種接口。100Mbps HUB和10/100Mbps HUB一般只有RJ-45接口，有的也具有光纖接口。

5.注意品牌和價格

目前市面上的高檔HUB市場主要還是由美國產(chǎn)品占據(jù)，如3COM、Intel等，它們在設(shè)計上比較獨特，一般幾個甚至是每個端口配置一個處理器，當(dāng)然價格 比較高。我國臺灣的D-Link和Accton的產(chǎn)品占據(jù)了中低端市場上的主要份額，而大陸的一些公司如聯(lián)想、實達(dá)也分別推出了自己的產(chǎn)品。中低檔產(chǎn)品一 般均采用單處理器技術(shù)，其外圍電路的設(shè)計也大同小異。各個品牌在質(zhì)量上差距已經(jīng)不大。相對而言，大陸產(chǎn)品的價格要便宜很多

首先說HUB,也就是 集線器 。它的作用可以簡單的理解為將一些機(jī)器連接起來組成一個局域網(wǎng)。而 交換機(jī) （又名交換式集線器）作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區(qū)別：集線器采用的式共享帶寬的工作方式，而交換機(jī)是獨享帶寬。這樣在機(jī)器很多或數(shù)據(jù)量很 大時，兩者將會有比較明顯的。而 路由器 與以上兩者有明顯區(qū)別，它的作用在于連接不同的網(wǎng)段并且找到網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸最合適的路徑 ，可以說一般情況下個人用戶需求不大。路由器是產(chǎn)生于交換機(jī)之后，就像交換機(jī)產(chǎn)生于集線器之后，所以路由器與交換機(jī)也有一定聯(lián)系，并不是完全獨立的兩種設(shè) 備。路由器主要克服了交換機(jī)不能路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。

問：什么是交換機(jī)？

——答：交換機(jī)也叫交換式集線器，它通過對信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用，由于交換機(jī)根據(jù)所傳遞信息包 的目的地址，將每一信息包獨立地從源端口送至目的端口，避免了和其他端口發(fā)生碰撞，因此，交換機(jī)可以同時互不影響的傳送這些信息包，并防止傳輸碰撞，提高 了網(wǎng)絡(luò)的實際吞吐量。

問：什么是路由器？

——答：路由器（Router）是網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的重要組成部分，它相對網(wǎng)橋提供了一個更高層次的LAN互聯(lián)。路由器能根據(jù)分組類型過濾和選擇路由，支持在LAN段之間有多個鏈路的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)某個鏈路損壞時，可選擇其他路由以及根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的情況決定路由。

問：什么是級聯(lián)？

——答：級聯(lián)是通過雙絞線把需要級聯(lián)的設(shè)備通過級聯(lián)端口相連接，從而達(dá)到增加同一網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)目的方法。

問：什么是集線器？

——答：集線器是對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理的最小單元，它只是一個信號放大和中轉(zhuǎn)的設(shè)備，不具備自動尋址能力和交換作用，由于所有傳到集線器的數(shù)據(jù)均被廣播到與之相連的各個端口，因而容易形成數(shù)據(jù)堵塞。

總的來說，路由器與交換機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）工作層次不同

最初的的交換機(jī)是工作在OSI／RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層，也就是第二層，而路由器一開始就設(shè)計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。由于交換機(jī)工作在OSI的 第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），所以它的工作原理比較簡單，而路由器工作在OSI的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），可以得到更多的協(xié)議信息，路由器可以做出更加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決 策。

（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對象不同

交換機(jī)是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡(luò)的ID號（即IP地址）來確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址。IP地址是在軟 件中實現(xiàn)的，描述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)，有時這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò)地址。MAC地址通常是硬件自帶的，由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來分配的，而且已經(jīng)固 化到了網(wǎng)卡中去，一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自動分配。

（3）傳統(tǒng)的交換機(jī)只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域

由交換機(jī)連接的網(wǎng)段仍屬于同一個廣播域，廣播數(shù)據(jù)包會在交換機(jī)連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會導(dǎo)致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會被分 配成不同的廣播域，廣播數(shù)據(jù)不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機(jī)具有VLAN功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通信交流的，它們之間的 交流仍然需要路由器。

（4）路由器提供了防火墻的服務(wù)

路由器僅僅轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包，不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和未知目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送，從而可以防止廣播風(fēng)暴。

交換機(jī)一般用于LAN-WAN的連接，交換機(jī)歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機(jī)也可實現(xiàn)第三層的交換。 路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線 路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用不同協(xié)議。相比較而言，路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能 力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應(yīng)用。

交換機(jī)、集線器、路由器區(qū)別和使用

最近看到很多人在詢問交換機(jī)、集線器、路由器是什么，功能如何，有何區(qū)別，筆者就這些問題簡單的做些解答。

交換機(jī)的英文名稱之為“Switch”，交換機(jī)也叫交換式集線器，它通過對信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換 作用，由于交換機(jī)根據(jù)所傳遞信息包的目的地 址，將每一信息包獨立地從源端口送至目的端口，避免了和其他端口發(fā)生碰撞。廣義的交換機(jī)就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。

集線器集線器是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中連接多個計算機(jī)或其他設(shè)備的連接設(shè)備,是對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理的最小單元。英文HUB就是中心的意思,像樹的主干一樣,它是各 分支的匯集點。許多種類型的網(wǎng)絡(luò)都依靠集線器來連接各種設(shè)備并把數(shù)據(jù)分發(fā)到各個網(wǎng)段。HUB基本上是一個共享設(shè)備,其實質(zhì)是一個中繼器,主要提供信號放大 和中轉(zhuǎn)的功能,它把一個端口接收的全部信號向所有端口分發(fā)出去。集線器實際就是一種多端口的中繼器。集線器一般有4、8、16、24、32等數(shù)量的 RJ45接口，通過這些接口，集線器便能為相應(yīng)數(shù)量的電腦完成“中繼”功能。由于它在網(wǎng)絡(luò)中處于一種“中心”位置，因此集線器也叫做“Hub”。

首先說HUB,也就是集線器。它的作用可以簡單的理解為將一些機(jī)器連接起來組成一個局域網(wǎng)。而交換機(jī)（又名交換式集線器）作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區(qū)別：集線器采用的式共享帶寬的工作方式，而交換機(jī)是獨享帶寬。

這樣在機(jī)器很多或數(shù)據(jù)量很大時，兩者將會有比較明顯的。而路由器與以上兩者有明顯區(qū)別，它的作用在于連接不同的網(wǎng)段并且找到網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸最合適的路徑 ，可以說一般情況下個人用戶需求不大。路由器是產(chǎn)生于交換機(jī)之后，就像交換機(jī)產(chǎn)生于集線器之后，所以路由器與交換機(jī)也有一定聯(lián)系，并不是完全獨立的兩種設(shè)備。路由器主要克服了交換機(jī)不能路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。

總的來說，路由器與交換機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）工作層次不同

最初的的交換機(jī)是工作在OSI／RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層，也就是第二層，而路由器一開始就設(shè)計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。由于交換機(jī)工作在OSI的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），所以它的工作原理比較簡單，而路由器工作在OSI的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），可以得到更多的協(xié)議信息，路由器可以做出更加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決策。

（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對象不同

交換機(jī)是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡(luò)的ID號（即IP地址）來確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址。IP地址是在軟件中實現(xiàn)的，描述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)，有時這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò)地址。MAC地址通常是硬件自帶的，由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來分配的，而且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去，一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自動分配。

（3）傳統(tǒng)的交換機(jī)只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域

由交換機(jī)連接的網(wǎng)段仍屬于同一個廣播域，廣播數(shù)據(jù)包會在交換機(jī)連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會導(dǎo)致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會被分配成不同的廣播域，廣播數(shù)據(jù)不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機(jī)具有VLAN功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通信交流的，它們之間的交流仍然需要路由器。

（4）路由器提供了防火墻的服務(wù)

路由器僅僅轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包，不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和未知目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送，從而可以防止廣播風(fēng)暴。

交換機(jī)一般用于LAN-WAN的連接，交換機(jī)歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機(jī)也可實現(xiàn)第三層的交換。 路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用不同協(xié)議。

相比較而言，路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應(yīng)用。

目前個人比較多寬帶接入方式就是ADSL，因此筆者就ADSL的接入來簡單的說明一下。現(xiàn)在購買的ADSL貓大多具有路由功能（很多的時候廠家在出廠時將路由功能屏蔽了，因為電信安裝時大多是不啟用路由功能的，啟用DHCP，打開ADSL的路由功能），如果個人上網(wǎng)或少數(shù)幾臺通過ADSL本身就可以了，如果電腦比較多你只需要再購買一個或多個集線器或者交換機(jī)。

從工作原理上看交換機(jī)和集線器是有很大差別的。首先，從OSI體系結(jié)構(gòu)來看，集線器屬于OSI的第一層物理層設(shè)備，而交換機(jī)屬于OSI的第二層數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。

其次，從工作方式來看，集線器采用一種“廣播”模式，因此很容易產(chǎn)生“廣播風(fēng)暴”，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時性能會受到很大的影響。而當(dāng)交換機(jī)工作的時候，只有 發(fā) 出請求的端口和目的端口之間相互響應(yīng)而不影響其他端口，因此交換機(jī)能夠在一定程度上隔離沖突域和有效抑制“廣播風(fēng)暴”的產(chǎn)生。

另外，從帶寬來看，集線器不管有多少個端口，所有端口都是共享一條帶寬，在同一時刻只能有兩個端口傳送數(shù)據(jù)，其他端口只能等待，同時集線器只能工作在半 雙 工模式下；而對于交換機(jī)而言，每個端口都有一條獨占的帶寬，當(dāng)兩個端口工作時并不影響其他端口的工作，同時交換機(jī)不但可以工作在半雙工模式下而且可以工作 在全雙工模式下。

如果用最簡單的語言敘述交換機(jī)與集線器的區(qū)別，那就應(yīng)該是智能與非智能的區(qū)別。集線器說白了只是連接多個計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它只能起到信號放大和傳輸?shù)?作 用，不能對信號中的碎片進(jìn)行處理，所以在傳輸過程中容易出錯。而交換機(jī)則可以看作為是一種智能型的集線器，它除了擁有集線器的所有特性外，還具有自動尋 址、交換、處理的功能。并且在數(shù)據(jù)傳遞過程中，發(fā)送端與接受端獨立工作，不與其它端口發(fā)生關(guān)系，從而達(dá)到防止數(shù)據(jù)丟失和提高吞吐量的目的。

?
路由器和貓，集線器，交換機(jī)的區(qū)別

貓至少有兩種端口：一個接電話線，一個接RJ-45口（網(wǎng)線）

路由器一般就一種端口：RJ-45 但一個接外網(wǎng)，一個接局域網(wǎng) 路由器和貓不是

同一個設(shè)備 路由器，簡單的說就是組成局域網(wǎng)用的，另外還有提供包括分組過

濾、分組轉(zhuǎn)發(fā)、優(yōu)先級、復(fù)用、加密、壓縮和防火墻等功能。

貓就是 modem，中文叫：調(diào)制解調(diào)器。

簡單的說就是把你電腦里的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個特定的信號，然后在電話線上發(fā)送出

去。就是 能將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號在電話網(wǎng)上傳送，也能將接受到的模擬

信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的設(shè)備。 路由器相當(dāng)于馬路上的警察，負(fù)責(zé)交通疏導(dǎo)和指

路的 貓，相當(dāng)于翻譯，把一種數(shù)據(jù)協(xié)議，翻譯成為另外一種數(shù)據(jù)協(xié)議。 貓：其

實是叫調(diào)制解調(diào)器，它的作用是把電話線的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳給電腦，然

后把電腦的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成電話信號傳送出去，從而實現(xiàn)電腦通過它和電話線上

網(wǎng)。

路由器：是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以使連接它的多臺電腦同時上網(wǎng)，和它相同類型

的還有后面提到的交換機(jī)和HUB，和后兩者的區(qū)別是：路由器可以自動識別數(shù)據(jù)

包發(fā)送和到達(dá)的地址，從而達(dá)到更快的傳輸速度（相當(dāng)于快遞公司的點到點服務(wù)

，快捷而準(zhǔn)確）

交換機(jī)：是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以使連接它的多臺電腦組成局域網(wǎng)，如果還有代

理服務(wù)器的話還可以實現(xiàn)同時上網(wǎng)功能。它沒有路由器的自動識別數(shù)據(jù)包發(fā)送和

到達(dá)地址的功能，但是它比HUB有更高的傳輸速度，因為它能同時給連接它的所

有電腦傳送數(shù)據(jù)包，所有電腦是共享它的帶寬速率的。即100M的帶寬，不管連接

多少臺電腦，理論上每臺電腦的帶寬都達(dá)到100M。 HUB：（這里糾正一樓的觀點

：把HUB理解為交換機(jī)的英文名不恰當(dāng)）HUB的中文名應(yīng)該叫集線器，和上面兩者

是一樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其他功能是一樣的。但是它有一點不一樣的地方：它只能逐

個地給連接它的電腦處理和發(fā)送數(shù)據(jù)包，所有電腦只能分享它的帶寬速率。即

100M的帶寬，如果連接有20臺電腦，每臺電腦的實際帶寬只有5M。 路由器設(shè)置

是指，通過它可以實現(xiàn)連接它的電腦自動上網(wǎng)。即路由器自動撥號，而連接它的

電腦無須撥號，只須開機(jī)即可上網(wǎng)，非常方便的。具體設(shè)置可以查看路由器的說

明書，每臺路由器設(shè)置不同。 怎樣區(qū)別交換機(jī),路由器,集線器和貓，是很多電

腦新手的一個問題：下面我們就簡單的介紹一下這幾樣?xùn)|西的區(qū)別： 首先說

HUB,也就是集線器。它的作用可以簡單的理解為將一些機(jī)器連接起來組成一個局

域網(wǎng)。

而交換機(jī)（又名交換式集線器）作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區(qū)

別：集線器采用的式共享帶寬的工作方式，而交換機(jī)是獨享帶寬。這樣在機(jī)器很

多或數(shù)據(jù)量很大時，兩者將會有比較明顯的。而路由器與以上兩者有明顯區(qū)別，

它的作用在于連接不同的網(wǎng)段并且找到網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸最合適的路徑，可以說一

般情況下個人用戶需求不大。路由器是產(chǎn)生于交換機(jī)之后，就像交換機(jī)產(chǎn)生于集

線器之后，所以路由器與交換機(jī)也有一定聯(lián)系，并不是完全獨立的兩種設(shè)備。路

由器主要克服了交換機(jī)不能路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。 總的來說，路由器與交換

機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個方面

（1）工作層次不同 最初的的交換機(jī)是工作在OSI／RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路

層，也就是第二層，而路由器一開始就設(shè)計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。由于交換

機(jī)工作在OSI的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），所以它的工作原理比較簡單，而路由器

工作在OSI的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），可以得到更多的協(xié)議信息，路由器可以做出更

加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決策。

（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對象不同 交換機(jī)是利用物理地址或者說MAC地址來確定

轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡(luò)的ID號（即IP地址）來確定數(shù)

據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址。IP地址是在軟件中實現(xiàn)的，描述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)，有時這些

第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò)地址。MAC地址通常是硬件自帶的，由網(wǎng)

卡生產(chǎn)商來分配的，而且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去，一般來說是不可更改的。而IP

地址則通常由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自動分配。

（3）傳統(tǒng)的交換機(jī)只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播

域 由交換機(jī)連接的網(wǎng)段仍屬于同一個廣播域，廣播數(shù)據(jù)包會在交換機(jī)連接的所

有網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會導(dǎo)致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)

段會被分配成不同的廣播域，廣播數(shù)據(jù)不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機(jī)

具有VLAN功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通信交流的，它

們之間的交流仍然需要路由器。

（4）路由器提供了防火墻的服務(wù) 路由器僅僅轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包，不傳送不

支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和未知目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送，從而可以防止廣播風(fēng)

暴。

交換機(jī)一般用于LAN-WAN的連接，交換機(jī)歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些

交換機(jī)也可實現(xiàn)第三層的交換。路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性

網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后

向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用不同協(xié)議。相比

較而言，路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交

換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛

應(yīng)用。 目前個人比較多寬帶接入方式就是ADSL，因此筆者就ADSL的接入來簡單

的說明一下。現(xiàn)在購買的ADSL貓大多具有路由功能（很多的時候廠家在出廠時將

路由功能屏蔽了，因為電信安裝時大多是不啟用路由功能的，啟用DHCP。打開

ADSL的路由功能），如果個人上網(wǎng)或少數(shù)幾臺通過ADSL本身就可以了，如果電腦

比較多你只需要再購買一個或多個集線器或者交換機(jī)。考慮到如今集線器與交換

機(jī)的價格相差十分小，不是特殊的原因，請購買一個交換機(jī)。不必去追求高價，

因為如今產(chǎn)品同質(zhì)化十分嚴(yán)重，我最便宜的交換機(jī)現(xiàn)在沒有任何問題。給你一個

參考報價，建議你購買一個8口的，以滿足擴(kuò)充需求，一般的價格100元左右。接

上交換機(jī)，所有電腦再接到交換機(jī)上就行了。余下所要做的事情就只有把各個機(jī)

器的網(wǎng)線插入交換機(jī)的接口，將貓的網(wǎng)線插入uplink接口。然后設(shè)置路由功能，

DHCP等， 就可以共享上網(wǎng)了。

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【知識累積】集線器，交換機(jī)，路由器三者的區(qū)別

平常我們說的HUB就是集線器，而交換機(jī)從某種意義上說也是集線器，或者叫智能集線器，他們都是第二層的（數(shù)據(jù)鏈路層）設(shè)備，HUB分享帶寬，即：如果10臺機(jī)器接在一個10M的HUB上分到每臺機(jī)器 的只有1M，但交換機(jī)因為有自己的CPU和RAM可以實現(xiàn)存儲轉(zhuǎn)發(fā)等功能，不共享帶寬，即每臺機(jī)器都是10M。路由器是第三層（網(wǎng)絡(luò)層）設(shè)備，可是實現(xiàn)路 由功能（第三層交換機(jī)也可以實現(xiàn)）。單從組建局域網(wǎng)來說，交換機(jī)的速度最快，其次是路由器，最后是HUB。而價格是路由器最貴，然后是交換機(jī)和HUB。如果家庭兩三臺電腦想共享上網(wǎng)的話，個人認(rèn)為：1、開貓的路由＋四口HUB（50元左右）還是不錯的。2、如果貓沒有路由功能，買個四口的路由最方便 （200元左右吧），還能起到防火墻的作用。3、至于雙網(wǎng)卡，個人并不推薦，你買塊過得去的網(wǎng)卡也得50元左右吧，那這樣就不如買個HUB了，況且現(xiàn)在的 貓大多有路由功能。

一、交換機(jī)與路由器的區(qū)別

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)往往由許多種不同類型的網(wǎng)絡(luò)互連連接而成。如果幾個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)只是在物理上連接在一起，它們之間并不能進(jìn)行通信，那么這種“互連”并沒有什么實 際意義。因此通常在談到“互連”時，就已經(jīng)暗示這些相互連接的計算機(jī)是可以進(jìn)行通信的，也就是說，從功能上和邏輯上看，這些計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)組成了一個大型 的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，或稱為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，也可簡稱為互聯(lián)網(wǎng)、互連網(wǎng)。

將網(wǎng)絡(luò)互相連接起來要使用一些中間設(shè)備（或中間系統(tǒng)），ISO的術(shù)語稱之為中繼（relay）系統(tǒng)。根據(jù)中繼系統(tǒng)所在的層次，可以有以下五種中繼系統(tǒng)：

1.物理層（即常說的第一層、層L1）中繼系統(tǒng)，即轉(zhuǎn)發(fā)器（repeater）。

2.數(shù)據(jù)鏈路層（即第二層，層L2），即網(wǎng)橋或橋接器（bridge）。

3.網(wǎng)絡(luò)層（第三層，層L3）中繼系統(tǒng)，即路由器（router）。

4.網(wǎng)橋和路由器的混合物橋路器（brouter）兼有網(wǎng)橋和路由器的功能。

5.在網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)，即網(wǎng)關(guān)（gateway）.

當(dāng)中繼系統(tǒng)是轉(zhuǎn)發(fā)器時，一般不稱之為網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，因為這僅僅是把一個網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大了，而這仍然是一個網(wǎng)絡(luò)。高層網(wǎng)關(guān)由于比較復(fù)雜，目前使用得較少。因此一般討論網(wǎng)絡(luò)互連時都是指用交換機(jī)和路由器進(jìn)行互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。本文主要闡述交換機(jī)和路由器及其區(qū)別。

交換機(jī)和路由器

“交換”是今天網(wǎng)絡(luò)里出現(xiàn)頻率最高的一個詞，從橋接到路由到ATM直至電話系統(tǒng)，無論何種場合都可將其套用，搞不清到底什么才是真正的交換。其實交換一詞 最早出現(xiàn)于電話系統(tǒng)，特指實現(xiàn)兩個不同電話機(jī)之間話音信號的交換，完成該工作的設(shè)備就是電話交換機(jī)。所以從本意上來講，交換只是一種技術(shù)概念，即完成信號 由設(shè)備入口到出口的轉(zhuǎn)發(fā)。因此，只要是和符合該定義的所有設(shè)備都可被稱為交換設(shè)備。由此可見，“交換”是一個涵義廣泛的詞語，當(dāng)它被用來描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第二 層的設(shè)備時，實際指的是一個橋接設(shè)備；而當(dāng)它被用來描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第三層的設(shè)備時，又指的是一個路由設(shè)備。

我們經(jīng)常說到的以太網(wǎng)交換機(jī)實際是一個基于網(wǎng)橋技術(shù)的多端口第二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它為數(shù)據(jù)幀從一個端口到另一個任意端口的轉(zhuǎn)發(fā)提供了低時延、低開銷的通路。

由此可見，交換機(jī)內(nèi)部核心處應(yīng)該有一個交換矩陣，為任意兩端口間的通信提供通路，或是一個快速交換總線，以使由任意端口接收的數(shù)據(jù)幀從其他端口送出。在實 際設(shè)備中，交換矩陣的功能往往由專門的芯片（ASIC）完成。另外，以太網(wǎng)交換機(jī)在設(shè)計思想上有一個重要的假設(shè)，即交換核心的速度非常之快，以致通常的大 流量數(shù)據(jù)不會使其產(chǎn)生擁塞，換句話說，交換的能力相對于所傳信息量而無窮大（與此相反，ATM交換機(jī)在設(shè)計上的思路是，認(rèn)為交換的能力相對所傳信息量而言 有限）。

雖然以太網(wǎng)第二層交換機(jī)是基于多端口網(wǎng)橋發(fā)展而來，但畢竟交換有其更豐富的特性，使之不但是獲得更多帶寬的最好途徑，而且還使網(wǎng)絡(luò)更易管理。

而路由器是OSI協(xié)議模型的網(wǎng)絡(luò)層中的分組交換設(shè)備（或網(wǎng)絡(luò)層中繼設(shè)備），路由器的基本功能是把數(shù)據(jù)（IP報文）傳送到正確的網(wǎng)絡(luò)，包括：

1.IP數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā)，包括數(shù)據(jù)報的尋徑和傳送；

2.子網(wǎng)隔離，抑制廣播風(fēng)暴；

3.維護(hù)路由表，并與其他路由器交換路由信息，這是IP報文轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ)。

4.IP數(shù)據(jù)報的差錯處理及簡單的擁塞控制；

5.實現(xiàn)對IP數(shù)據(jù)報的過濾和記帳。

對于不同地規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，路由器的作用的側(cè)重點有所不同。

在主干網(wǎng)上，路由器的主要作用是路由選擇。主干網(wǎng)上的路由器，必須知道到達(dá)所有下層網(wǎng)絡(luò)的路徑。這需要維護(hù)龐大的路由表，并對連接狀態(tài)的變化作出盡可能迅速的反應(yīng)。路由器的故障將會導(dǎo)致嚴(yán)重的信息傳輸問題。

在地區(qū)網(wǎng)中，路由器的主要作用是網(wǎng)絡(luò)連接和路由選擇，即連接下層各個基層網(wǎng)絡(luò)單位－－園區(qū)網(wǎng)，同時負(fù)責(zé)下層網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

在園區(qū)網(wǎng)內(nèi)部，路由器的主要作用是分隔子網(wǎng)。早期的互連網(wǎng)基層單位是局域網(wǎng)（LAN），其中所有主機(jī)處于同一邏輯網(wǎng)絡(luò)中。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，局域網(wǎng) 演變成以高速主干和路由器連接的多個子網(wǎng)所組成的園區(qū)網(wǎng)。在其中，處個子網(wǎng)在邏輯上獨立，而路由器就是唯一能夠分隔它們的設(shè)備，它負(fù)責(zé)子網(wǎng)間的報文轉(zhuǎn)發(fā)和 廣播隔離，在邊界上的路由器則負(fù)責(zé)與上層網(wǎng)絡(luò)的連接。

3 第二層交換機(jī)和路由器的區(qū)別

傳統(tǒng)交換機(jī)從網(wǎng)橋發(fā)展而來，屬于OSI第二層即數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。它根據(jù)MAC地址尋址，通過站表選擇路由，站表的建立和維護(hù)由交換機(jī)自動進(jìn)行。路由器屬于 OSI第三層即網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，它根據(jù)IP地址進(jìn)行尋址，通過路由表路由協(xié)議產(chǎn)生。交換機(jī)最大的好處是快速，由于交換機(jī)只須識別幀中MAC地址，直接根據(jù) MAC地址產(chǎn)生選擇轉(zhuǎn)發(fā)端口算法簡單，便于ASIC實現(xiàn)，因此轉(zhuǎn)發(fā)速度極高。但交換機(jī)的工作機(jī)制也帶來一些問題。

1.回路：根據(jù)交換機(jī)地址學(xué)習(xí)和站表建立算法，交換機(jī)之間不允許存在回路。一旦存在回路，必須啟動生成樹算法，阻塞掉產(chǎn)生回路的端口。而路由器的路由協(xié)議沒有這個問題，路由器之間可以有多條通路來平衡負(fù)載，提高可靠性。

2.負(fù)載集中：交換機(jī)之間只能有一條通路，使得信息集中在一條通信鏈路上，不能進(jìn)行動態(tài)分配，以平衡負(fù)載。而路由器的路由協(xié)議算法可以避免這一點，OSPF路由協(xié)議算法不但能產(chǎn)生多條路由，而且能為不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用選擇各自不同的最佳路由。

3.廣播控制：交換機(jī)只能縮小沖突域，而不能縮小廣播域。整個交換式網(wǎng)絡(luò)就是一個大的廣播域，廣播報文散到整個交換式網(wǎng)絡(luò)。而路由器可以隔離廣播域，廣播報文不能通過路由器繼續(xù)進(jìn)行廣播。

4.子網(wǎng)劃分：交換機(jī)只能識別MAC地址。MAC地址是物理地址，而且采用平坦的地址結(jié)構(gòu)，因此不能根據(jù)MAC地址來劃分子網(wǎng)。而路由器識別IP地 址，IP地址由網(wǎng)絡(luò)管理員分配，是邏輯地址且IP地址具有層次結(jié)構(gòu)，被劃分成網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號，可以非常方便地用于劃分子網(wǎng)，路由器的主要功能就是用于連接 不同的網(wǎng)絡(luò)。

5.保密問題：雖說交換機(jī)也可以根據(jù)幀的源MAC地址、目的MAC地址和其他幀中內(nèi)容對幀實施過濾，但路由器根據(jù)報文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等內(nèi)容對報文實施過濾，更加直觀方便。

6.介質(zhì)相關(guān)：交換機(jī)作為橋接設(shè)備也能完成不同鏈路層和物理層之間的轉(zhuǎn)換，但這種轉(zhuǎn)換過程比較復(fù)雜，不適合ASIC實現(xiàn)，勢必降低交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)速度。因此 目前交換機(jī)主要完成相同或相似物理介質(zhì)和鏈路協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互連，而不會用來在物理介質(zhì)和鏈路層協(xié)議相差甚元的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行互連。而路由器則不同，它主要用于 不同網(wǎng)絡(luò)之間互連，因此能連接不同物理介質(zhì)、鏈路層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。路由器在功能上雖然占據(jù)了優(yōu)勢，但價格昂貴，報文轉(zhuǎn)發(fā)速度低。

近幾年，交換機(jī)為提高性能做了許多改進(jìn)，其中最突出的改進(jìn)是虛擬網(wǎng)絡(luò)和三層交換。

劃分子網(wǎng)可以縮小廣播域，減少廣播風(fēng)暴對網(wǎng)絡(luò)的影響。路由器每一接口連接一個子網(wǎng)，廣播報文不能經(jīng)過路由器廣播出去，連接在路由器不同接口的子網(wǎng)屬于不同 子網(wǎng)，子網(wǎng)范圍由路由器物理劃分。對交換機(jī)而言，每一個端口對應(yīng)一個網(wǎng)段，由于子網(wǎng)由若干網(wǎng)段構(gòu)成，通過對交換機(jī)端口的組合，可以邏輯劃分子網(wǎng)。廣播報文 只能在子網(wǎng)內(nèi)廣播，不能擴(kuò)散到別的子網(wǎng)內(nèi)，通過合理劃分邏輯子網(wǎng)，達(dá)到控制廣播的目的。由于邏輯子網(wǎng)由交換機(jī)端口任意組合，沒有物理上的相關(guān)性，因此稱為 虛擬子網(wǎng)，或叫虛擬網(wǎng)。虛擬網(wǎng)技術(shù)不用路由器就解決了廣播報文的隔離問題，且虛擬網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)段與其物理位置無關(guān)，即相鄰網(wǎng)段可以屬于不同虛擬網(wǎng)，而相隔甚遠(yuǎn)的 兩個網(wǎng)段可能屬于不同虛擬網(wǎng)，而相隔甚遠(yuǎn)的兩個網(wǎng)段可能屬于同一個虛擬網(wǎng)。不同虛擬網(wǎng)內(nèi)的終端之間不能相互通信，增強(qiáng)了對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)的訪問控制。

交換機(jī)和路由器是性能和功能的矛盾體，交換機(jī)交換速度快，但控制功能弱，路由器控制性能強(qiáng)，但報文轉(zhuǎn)發(fā)速度慢。解決這個矛盾的技術(shù)是三層交換，既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能力，又有路由器良好的控制功能。

4 第三層交換機(jī)和路由器的區(qū)別

在第三層交換技術(shù)出現(xiàn)之前，幾乎沒有必要將路由功能器件和路由器區(qū)別開來，他們完全是相同的：提供路由功能正在路由器的工作，然而，現(xiàn)在第三層交換機(jī)完全能夠執(zhí)行傳統(tǒng)路由器的大多數(shù)功能。作為網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備，第三層交換機(jī)具有以下特征：

1.轉(zhuǎn)發(fā)基于第三層地址的業(yè)務(wù)流；

2.完全交換功能；

3.可以完成特殊服務(wù)，如報文過濾或認(rèn)證；

4.執(zhí)行或不執(zhí)行路由處理。

第三層交換機(jī)與傳統(tǒng)路由器相比有如下優(yōu)點：

1.子網(wǎng)間傳輸帶寬可任意分配：傳統(tǒng)路由器每個接口連接一個子網(wǎng)，子網(wǎng)通過路由器進(jìn)行傳輸?shù)乃俾时唤涌诘膸捤拗啤６龑咏粨Q機(jī)則不同，它可以把多個端 口定義成一個虛擬網(wǎng)，把多個端口組成的虛擬網(wǎng)作為虛擬網(wǎng)接口，該虛擬網(wǎng)內(nèi)信息可通過組成虛擬網(wǎng)的端口送給三層交換機(jī)，由于端口數(shù)可任意指定，子網(wǎng)間傳輸帶 寬沒有限制。

2.合理配置信息資源：由于訪問子網(wǎng)內(nèi)資源速率和訪問全局網(wǎng)中資源速率沒有區(qū)別，子網(wǎng)設(shè)置單獨服務(wù)器的意義不大，通過在全局網(wǎng)中設(shè)置服務(wù)器群不僅節(jié)省費用，更可以合理配置信息資源。

3.降低成本：通常的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計用交換機(jī)構(gòu)成子網(wǎng)，用路由器進(jìn)行子網(wǎng)間互連。目前采用三層交換機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，既可以進(jìn)行任意虛擬子網(wǎng)劃分，又可以通過交換機(jī)三層路由功能完成子網(wǎng)間通信，為此節(jié)省了價格昂貴的路由器。

4.交換機(jī)之間連接靈活：作為交換機(jī)，它們之間不允許存在回路，作為路由器，又可有多條通路來提高可靠性、平衡負(fù)載。三層交換機(jī)用生成樹算法阻塞造成回路的端口，但進(jìn)行路由選擇時，依然把阻塞掉的通路作為可選路徑參與路由選擇。

5 結(jié)論

綜上所述，交換機(jī)一般用于LAN－WAN的連接，交換機(jī)歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機(jī)也可實現(xiàn)第三層的交換。路由器用于WAN－WAN之間的 連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用 不同協(xié)議。相比較而言，路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能力，又有路由器良好的控制功能，因 此得以廣播應(yīng)用。

號稱網(wǎng)絡(luò)硬件三劍客的集線器（Hub）、交換機(jī)（Switch）與路由器（Router）一直都是網(wǎng)絡(luò)界的活躍分 子，但讓很多初入網(wǎng)絡(luò)之門的菜鳥惱火的是，它們?nèi)卟粌H外觀相似，而且經(jīng)常呆在一起，要想分清誰是誰，感覺有點難!就讓我們一起來看看它們之間有什么區(qū)別 和聯(lián)系吧!

一、三劍客的工作原理

一、集線器

1.什么是集線器

在認(rèn)識集線器之前，必須先了解一下中繼器。在我們接觸到的網(wǎng)絡(luò)中，最簡單的就是兩臺電腦通過兩塊網(wǎng)卡構(gòu)成“雙機(jī)互連”，兩塊網(wǎng)卡之間一般是由非屏蔽雙絞線 來充當(dāng)信號線的。由于雙絞線在傳輸信號時信號功率會逐漸衰減，當(dāng)信號衰減到一定程度時將造成信號失真，因此在保證信號質(zhì)量的前提下，雙絞線的最大傳輸距離 為100米。當(dāng)兩臺電腦之間的距離超過100米時，為了實現(xiàn)雙機(jī)互連，人們便在這兩臺電腦之間安裝一個“中繼器”，它的作用就是將已經(jīng)衰減得不完整的信號 經(jīng)過整理，重新產(chǎn)生出完整的信號再繼續(xù)傳送。

中繼器就是普通集線器的前身，集線器實際就是一種多端口的中繼器。集線器一般有4、8、16、24、32等數(shù)量的RJ45接口，通過這些接口，集線器便能為相應(yīng)數(shù)量的電腦完成“中繼”功能。由于它在網(wǎng)絡(luò)中處于一種“中心”位置，因此集線器也叫做“Hub”。

2.集線器的工作原理

集線器的工作原理很簡單，以圖2為例，圖中是一個具備8個端口的集線器，共連接了8臺電腦。集線器處于網(wǎng)絡(luò)的“中心”，通過集線器對信號進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，8臺電 腦之間可以互連互通。具體通信過程是這樣的：假如計算機(jī)1要將一條信息發(fā)送給計算機(jī)8，當(dāng)計算機(jī)1的網(wǎng)卡將信息通過雙絞線送到集線器上時，集線器并不會直 接將信息送給計算機(jī)8，它會將信息進(jìn)行“廣播”--將信息同時發(fā)送給8個端口，當(dāng)8個端口上的計算機(jī)接收到這條廣播信息時，會對信息進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)該 信息是發(fā)給自己的，則接收，否則不予理睬。由于該信息是計算機(jī)1發(fā)給計算機(jī)8的，因此最終計算機(jī)8會接收該信息，而其它7臺電腦看完信息后，會因為信息不 是自己的而不接收該信息。

3.集線器的特點

1）共享帶寬

集線器的帶寬是指它通信時能夠達(dá)到的最大速度。目前市面上用于中小型局域網(wǎng)的集線器主要有10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自適應(yīng)三種。

10Mb帶寬的集線器的傳輸速度最大為10Mbps，即使與它連接的計算機(jī)使用的是100Mbps網(wǎng)卡，在傳輸數(shù)據(jù)時速度仍然只有10Mbps。 10/100Mbps自適應(yīng)集線器能夠根據(jù)與端口相連的網(wǎng)卡速度自動調(diào)整帶寬，當(dāng)與10Mbps的網(wǎng)卡相連時，其帶寬為10Mb；與100Mbps的網(wǎng)卡 相連時，其帶寬為100Mb，因此這種集線器也叫做“雙速集線器”。

集線器是一種“共享”設(shè)備，集線器本身不能識別目的地址，當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機(jī)給B主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)包在以集線器為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)模擅恳慌_終端通過驗證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。

由于集線器在一個時鐘周期中只能傳輸一組信息，如果一臺集線器連接的機(jī)器數(shù)目較多，并且多臺機(jī)器經(jīng)常需要同時通信時，將導(dǎo)致集線器的工作效率很差，如發(fā)生信息堵塞、碰撞等。

為什么會這樣呢?打給比方，以圖2為例，當(dāng)計算機(jī)1正在通過集線器發(fā)信息給計算機(jī)8時，如果此時計算機(jī)2也想通過集線器將信息發(fā)給計算機(jī)7，當(dāng)它試圖與集 線器聯(lián)系時，卻發(fā)現(xiàn)集線器正在忙計算機(jī)1的事情，于是計算機(jī)2便會“帶”著數(shù)據(jù)站在集線器的面前等待，并時時要求集線器停下計算機(jī)1的活來幫自己干。如果 計算機(jī)2成功地將集線器“搶”過來了（由于集線器是“共享”的，因此很容易搶到手），此時正處于傳輸狀態(tài)的計算機(jī)1的數(shù)據(jù)便會停止，于是計算機(jī)1也會去“ 搶”集線器……

可見，集線器上每個端口的真實速度除了與集線器的帶寬有關(guān)外，與同時工作的設(shè)備數(shù)量也有關(guān)。比如說一個帶寬為10Mb的集線器上連接了8臺計算機(jī)，當(dāng)這8臺計算機(jī)同時工作時，則每臺計算機(jī)真正所擁有的帶寬是10/8=1.25Mb!

2 半雙工

先說說全雙工：兩臺設(shè)備在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時，通信雙方都能在同一時刻進(jìn)行發(fā)送或接收操作，這樣的傳送方式就是全雙工。而處于半雙工傳送方式的設(shè)備，當(dāng)其中一臺設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)時，另一臺只能接收，而不能同時將自己的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

由于集線器采取的是“廣播”傳輸信息的方式，因此集線器傳送數(shù)據(jù)時只能工作在半雙工狀態(tài)下，比如說計算機(jī)1與計算機(jī)8需要相互傳送一些數(shù)據(jù)，當(dāng)計算機(jī)1在 發(fā)送數(shù)據(jù)時，計算機(jī)8只能接收計算機(jī)1發(fā)過來的數(shù)據(jù)，只有等計算機(jī)1停止發(fā)送并做好了接收準(zhǔn)備，它才能將自己的信息發(fā)送給計算機(jī)1或其它計算機(jī)。

二、交換機(jī)

1.什么是交換機(jī)

交換機(jī)也叫交換式集線器，它通過對信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用，由于交換機(jī)根據(jù)所傳遞信息包的目的地 址，將每一信息包獨立地從源端口送至目的端口，避免了和其他端口發(fā)生碰撞。廣義的交換機(jī)就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。

2.交換機(jī)的工作原理

在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換機(jī)是針對共享工作模式的弱點而推出的。集線器是采用共享工作模式的代表，如果把集線器比作一個郵遞員，那么這個郵遞員是個不認(rèn)識 字的“傻瓜”--要他去送信，他不知道直接根據(jù)信件上的地址將信件送給收信人，只會拿著信分發(fā)給所有的人，然后讓接收的人根據(jù)地址信息來判斷是不是自己 的!而交換機(jī)則是一個“聰明”的郵遞員--交換機(jī)擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，當(dāng)控制電路收到數(shù) 據(jù)包以后，處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到 目的端口。目的MAC若不存在，交換機(jī)才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部地址表中。

可見，交換機(jī)在收到某個網(wǎng)卡發(fā)過來的“信件”時，會根據(jù)上面的地址信息，以及自己掌握的“常住居民戶口簿”快速將信件送到收信人的手中。萬一收信人的地址 不在“戶口簿”上，交換機(jī)才會像集線器一樣將信分發(fā)給所有的人，然后從中找到收信人。而找到收信人之后，交換機(jī)會立刻將這個人的信息登記到“戶口簿”上， 這樣以后再為該客戶服務(wù)時，就可以迅速將信件送達(dá)了。

3.交換機(jī)的性能特點

1）獨享帶寬

由于交換機(jī)能夠智能化地根據(jù)地址信息將數(shù)據(jù)快速送到目的地，因此它不會像集線器那樣在傳輸數(shù)據(jù)時“打擾”那些非收信人。這樣一來，交換機(jī)在同一時刻可進(jìn)行 多個端口組之間的數(shù)據(jù)傳輸。并且每個端口都可視為是獨立的網(wǎng)段，相互通信的雙方獨自享有全部的帶寬，無須同其他設(shè)備競爭使用。比如說，當(dāng)A主機(jī)向D主機(jī)發(fā) 送數(shù)據(jù)時，B主機(jī)可同時向C主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬--假設(shè)此時它們使用的是10Mb的交換機(jī)，那么該交換機(jī)此時的總流通量就 等于2×10Mb=20Mb。

2）全雙工

當(dāng)交換機(jī)上的兩個端口在通信時，由于它們之間的通道是相對獨立的，因此它們可以實現(xiàn)全雙工通信。

三、集線器與交換機(jī)的區(qū)別

從兩者的工作原理來看，交換機(jī)和集線器是有很大差別的。首先，從OSI體系結(jié)構(gòu)來看，集線器屬于OSI的第一層物理層設(shè)備，而交換機(jī)屬于OSI的第二層數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。

其次，從工作方式來看，集線器采用一種“廣播”模式，因此很容易產(chǎn)生“廣播風(fēng)暴”，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時性能會受到很大的影響。而當(dāng)交換機(jī)工作的時候，只有發(fā) 出請求的端口和目的端口之間相互響應(yīng)而不影響其他端口，因此交換機(jī)能夠在一定程度上隔離沖突域和有效抑制“廣播風(fēng)暴”的產(chǎn)生。

另外，從帶寬來看，集線器不管有多少個端口，所有端口都是共享一條帶寬，在同一時刻只能有兩個端口傳送數(shù)據(jù)，其他端口只能等待，同時集線器只能工作在半雙 工模式下；而對于交換機(jī)而言，每個端口都有一條獨占的帶寬，當(dāng)兩個端口工作時并不影響其他端口的工作，同時交換機(jī)不但可以工作在半雙工模式下而且可以工作 在全雙工模式下。

如果用最簡單的語言敘述交換機(jī)與集線器的區(qū)別，那就應(yīng)該是智能與非智能的區(qū)別。集線器說白了只是連接多個計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它只能起到信號放大和傳輸?shù)淖?用，不能對信號中的碎片進(jìn)行處理，所以在傳輸過程中容易出錯。而交換機(jī)則可以看作為是一種智能型的集線器，它除了擁有集線器的所有特性外，還具有自動尋 址、交換、處理的功能。并且在數(shù)據(jù)傳遞過程中，發(fā)送端與接受端獨立工作，不與其它端口發(fā)生關(guān)系，從而達(dá)到防止數(shù)據(jù)丟失和提高吞吐量的目的。

四、路由器

1.路由器的作用

通過集線器或交換機(jī)，我們可以將很多臺電腦組成一個比較大的局域網(wǎng)（圖3），但是當(dāng)機(jī)器的數(shù)量達(dá)到一定數(shù)目時，問題也就來了：對于用集線器構(gòu)成的局域網(wǎng)而 言，由于采用“廣播”工作模式，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時，信息在傳輸過程中出現(xiàn)碰撞、堵塞的情況越來越嚴(yán)重，即使是交換機(jī)，這種情況也同樣存在。其次，這種局域 網(wǎng)不安全，也不利于管理。

為了解決這些問題，人們便將一個較大的網(wǎng)絡(luò)劃分為一個個小的子網(wǎng)、網(wǎng)段，或者直接將它們劃分為多個VLAN（即虛擬局域網(wǎng)），在一個VLAN內(nèi)，一臺主機(jī) 發(fā)出的信息只能發(fā)送到具有相同VLAN號的其他主機(jī)，其他VLAN的成員收不到這些信息或廣播幀。采用VLAN劃分網(wǎng)絡(luò)后，可有效地抑制網(wǎng)絡(luò)上的廣播風(fēng) 暴，增加網(wǎng)絡(luò)的安全性，使管理控制集中（圖4）。

既然是局域網(wǎng)，萬一分別處于不同VLAN的主機(jī)需要互相通信時該怎么辦呢?這時候就得通過路由器（Router，轉(zhuǎn)發(fā)者）來幫忙了。路由器可以將處于不同 子網(wǎng)、網(wǎng)段、VLAN的電腦連接起來，讓它們自由通信。另外，我們都知道目前的網(wǎng)絡(luò)有很多種結(jié)構(gòu)類型，且不同網(wǎng)絡(luò)所使用的協(xié)議、速度也不盡相同。當(dāng)兩個不 同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)需要互連時，也可以通過路由器來實現(xiàn)。路由器可以使兩個相似或不同體系結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)段連接到一起，以構(gòu)成一個更大的局域網(wǎng)或一個廣域網(wǎng)。

可見，路由器是一種連接多個網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)段或VLAN之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個更大的網(wǎng)絡(luò)。

2.路由器的工作原理

所謂路由就是指通過相互連接的網(wǎng)絡(luò)把信息從源地點移動到目標(biāo)地點的活動。那么路由器具體是如何進(jìn)行“翻譯”工作的呢?我們平時在學(xué)習(xí)、翻譯英語時，肯定會 準(zhǔn)備一本英漢字典，通過它來實現(xiàn)英文與中文之間的互現(xiàn)轉(zhuǎn)換。而對于路由器而言，它也有這種用于翻譯的字典--路徑表。路徑表（Routing Table）保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)，如子網(wǎng)的標(biāo)志信息、網(wǎng)上路由器的個數(shù)和下一個路由器的名字等內(nèi)容。路徑表可以是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的，也 可以由系統(tǒng)動態(tài)修改，可以由路由器自動調(diào)整，也可以由主機(jī)控制。

通過路由器可以讓不同子網(wǎng)、網(wǎng)段進(jìn)行互連，因此路由器與集線器、交換機(jī)不同，它一般安裝在網(wǎng)絡(luò)的“骨干”部位，而不像集線器、交換機(jī)那樣工作在基層。比如 說一個較大規(guī)模的企業(yè)局域網(wǎng)，基于管理、安全、性能的考慮，一般都會將整個網(wǎng)絡(luò)劃分為多個VLAN，如此一來，當(dāng)VLAN與VLAN之間進(jìn)行通訊時，就必 須使用路由器。

對于該企業(yè)網(wǎng)而言，肯定還需要與互聯(lián)網(wǎng)相連，對于企業(yè)而言，一般都是通過租用電信的DDN專線或者利用ADSL、Cable、ISDN等方式將企業(yè)網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)，而此時由于網(wǎng)絡(luò)體系及所用協(xié)議的不同，也需要路由器來完成企業(yè)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的互連工作。

一般來說，在路由過程中，信息至少會經(jīng)過一個或多個中間節(jié)點。通常，人們會把路由和交換進(jìn)行對比，這主要是因為在普通用戶看來兩者所實現(xiàn)的功能是完全一樣 的。其實，路由和交換之間的主要區(qū)別就是交換發(fā)生在OSI參考模型的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），而路由發(fā)生在第三層，即網(wǎng)絡(luò)層。這一區(qū)別決定了路由和交換在移 動信息的過程中需要使用不同的控制信息，所以兩者實現(xiàn)各自功能的方式是不同的。路由器通過路由決定數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)策略稱為路由選擇，這也是路由器名稱的 由來。

三劍客的外觀比較

前面我們已經(jīng)講解了集線器、交換機(jī)、路由器的工作原理，但是對于很多初學(xué)者來說，有時也希望能夠從外觀上去區(qū)分它們。當(dāng)然，集線器、交換機(jī)、路由器在外觀 上肯定有所區(qū)別，但這些往往只能作為參考信息，畢竟現(xiàn)在很多集線器、交換機(jī)與路由器產(chǎn)品在外觀上看非常相似。而這里面最難區(qū)分的就是普通桌面型的集線器與 交換機(jī)，而路由器相對比較容易識別。

1.集線器與交換機(jī)的外觀區(qū)別

1）集線器的外觀

集線器的結(jié)構(gòu)比較簡單，因此集線器一般都比較小巧：接口面板上一般具備8個、16個、24個、32個等數(shù)量不等的RJ45接口。

由于單個集線器的最大接口數(shù)一般也就32個，如果要連接50臺甚至100臺主機(jī)的話該怎么辦呢?集線器上的“Uplink”級聯(lián)口就是為了解決這個問題而出現(xiàn)的--通過級聯(lián)口，可以將多個集線器連接在一起，以便拓展集線器的接口數(shù)及連接距離，但最多只能級聯(lián)4個集線器。

與接口對應(yīng)的則是面板上標(biāo)有數(shù)字的一排或兩排指示燈，用來指示集線器的工作狀態(tài)。其中“Power”是電源指示燈，標(biāo)有數(shù)字的是“Link”（連接）與 “Action”（活動）指示燈，當(dāng)某個RJ45接口中有正確的信號接入時，該接口的“Link”燈呈常亮狀態(tài)，當(dāng)有信號傳輸時，則“Action”燈閃 爍。現(xiàn)在集線器一般都將“Link”與“Action”指示燈合二為一，用一個指示燈來完成“Link”與“Action”的工作。

2）交換機(jī)的外觀

根據(jù)應(yīng)用范圍不同交換機(jī)存在著多種多樣的外觀。例如一些用于骨干線路的交換機(jī)，往往采用的是“模塊式”集成方式，用戶可以通過購買、增加模塊來增強(qiáng)交換機(jī)的功能，這類交換機(jī)一般應(yīng)用在大型企業(yè)，其體積也很大。

而對于那些應(yīng)用在小型局域網(wǎng)的桌面型交換機(jī)，其外觀與普通的集線器非常相似，要想在外觀上區(qū)分它們，除了銘牌上“HUB”與“Switch”標(biāo)志的區(qū)別 外，關(guān)鍵是指示燈：如今的交換機(jī)大多是10/100Mbps自適應(yīng)交換機(jī)，因此其面板上一般有用來表示該端口是工作在10Mbps還是100Mbps的指 示燈。另外，交換機(jī)既可以工作在全雙工狀態(tài)下，也可以工作在半雙工狀態(tài)下，因此其面板上一般還有一排“FDX/COL”或“FD/COL”指示燈。

其中“FDX”或“FD”是“Full Duplex”（全雙工）的縮寫，當(dāng)交換機(jī)上的某個端口工作在全雙工狀態(tài)時，其對應(yīng)的“FDX”指示燈會亮，否則該端口工作在半雙工狀態(tài)下；“COL”則 是信息碰撞指示燈，當(dāng)該端口中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)出現(xiàn)碰撞時，則該燈會閃爍，碰撞越厲害，閃爍越厲害。

對于集線器而言，雖然有些10/100Mbps自適應(yīng)的集線器也有用來指示是工作在10Mbps還是100Mbps的指示燈，但絕對沒有“FDX/COL”指示燈。初學(xué)者可以通過這一點來區(qū)分集線器與交換機(jī)。

2.路由器的組成與外觀

1）路由器的組成

路由器作為一種高級的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并不是每個人都可以接觸到的，這是因為它的普及性不如集線器、交換機(jī)高。

集線器、交換機(jī)在工作時都是通過硬件直接實現(xiàn)信號的傳輸，而路由器則不同，事實上路由器是一臺特殊的計算機(jī)，它有CPU、存儲介質(zhì)以及操作系統(tǒng)，只不過這 些都與PC上的有點差別而已。總的說來，路由器也可分為硬件及軟件兩部分。軟件部分主要是操作系統(tǒng)，普通PC的操作系統(tǒng)有Windows系列、 Linux/Unix等，而路由器的操作系統(tǒng)就是IOS（Internetwork Operating System，互聯(lián)網(wǎng)際操作系統(tǒng)）。

路由器的硬件主要有CPU、接口和存儲介質(zhì)等。路由器中的CPU和計算機(jī)中的CPU所要實現(xiàn)的功能都是一樣的。一般來說，計算機(jī)的CPU處理能力比路由器 強(qiáng)大，但是在一些高端路由器上也會用到頻率高到300MHz的CPU。路由器中的接口是非常重要的，因為它是連接網(wǎng)絡(luò)最直接的媒介，它的接口主要有以太網(wǎng) 口、串口、FDDI、令牌環(huán)等。計算機(jī)中有內(nèi)存和硬盤，路由器中也有，只不過它的名字不同而已；路由器中的存儲介質(zhì)主要有ROM（Read-Only Memory，只讀儲存設(shè)備）、Flash（閃存）、NVROM（非易失性隨機(jī)存儲器）、DRAM（動態(tài)隨機(jī)存儲器）等幾種。

路由器正是通過其特殊的軟件功能來完成路由工作的，由于這種專業(yè)的路由器價格昂貴，所以現(xiàn)在人們也會在一些對路由器要求不高的應(yīng)用環(huán)境中利用普通的PC機(jī) 來實現(xiàn)路由功能，比如說只要在一臺PC機(jī)上安裝Windows2000 Server，然后進(jìn)行必要的配置，一臺“路由器”就打造出來了。

2）路由器的外觀

路由器主要運行在骨干網(wǎng)絡(luò)上，因此外觀也千姿百態(tài)，比如一些應(yīng)用于因特網(wǎng)骨干線路的千兆級別的路由器，往往也是模塊化設(shè)計，體型也很龐大。

而那些應(yīng)用于中小型企業(yè)的路由器則相對比較小巧，這類外觀看起來與集線器、交換機(jī)差不多的路由器，其最大的外觀特點就是端口數(shù)量相對較少，但類型多樣。

其實也很好理解，路由器主要是用來連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)，它位于網(wǎng)絡(luò)的最高層，基于成本的考慮，其端口肯定比較少，但同時為了連接多種類型的網(wǎng)絡(luò)，又必須具備多種類型的網(wǎng)絡(luò)接口。

三劍客的選購

集線器、交換機(jī)、路由器的工作原理、性能特點和價格都不同，因此在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)平臺時，應(yīng)該根據(jù)實際需要，科學(xué)地選擇產(chǎn)品。當(dāng)然，我們在這里討論的選購主要是 針對一些中小型網(wǎng)絡(luò)而言的，對于校園網(wǎng)、大型企業(yè)網(wǎng)，由于涉及的面太多，一般都需要專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)工程師進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與產(chǎn)品選購。

一、不同用戶需求推薦

1.普通家庭用戶

一般一個家庭的電腦數(shù)量有限，而組網(wǎng)的目的一般是為了實現(xiàn)共享上網(wǎng)、玩網(wǎng)絡(luò)游戲等。由于電腦數(shù)量少，對帶寬的要求不高，因此選擇一個端口數(shù)少于8個，10Mbps帶寬的集線器比較合適，目前這類產(chǎn)品很多，價格也非常便宜，一般在80~100元之間。

集線器的特點是價格便宜，但由于采用“共享帶寬”的工作模式，因此集線器只適合那些對價格敏感、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大且數(shù)據(jù)傳輸量不大的用戶使用。

2.學(xué)生宿舍

對于學(xué)生宿舍而言，一般電腦數(shù)量比較多，再加上宿舍與宿舍之間比較近，組網(wǎng)非常方便。學(xué)生一般比較喜歡通過組網(wǎng)來實現(xiàn)共享上網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)游戲、視頻欣賞等，因 此對帶寬的要求相對較高，再加上學(xué)生作息時間都差不多，往往許多電腦會同時上網(wǎng)，所以最佳選擇是使用交換機(jī)。交換機(jī)獨享帶寬的工作模式，能夠滿足學(xué)生對高 帶寬的要求，同時也可以避免許多機(jī)器同時通信所帶來的網(wǎng)路堵塞問題。考慮到學(xué)生的經(jīng)濟(jì)承受能力不高，可以選擇國內(nèi)廠商出品的中低端10/100Mbps自 適應(yīng)桌面交換機(jī)，端口數(shù)要根據(jù)聯(lián)網(wǎng)的電腦數(shù)目進(jìn)行考慮，不過最好是選擇16口的價廉物美的主流產(chǎn)品，目前這類中低端產(chǎn)品的價格大都在700元以下，對于學(xué) 生來說也還可以承受。如果端口數(shù)不夠的話，可以采取級聯(lián)的方式解決。

當(dāng)然，上面我們是針對一些對網(wǎng)絡(luò)速度要求較高的學(xué)生宿舍而言的，如果聯(lián)網(wǎng)的電腦不是很多（少于10臺），并且只想共享上網(wǎng)或玩一些對網(wǎng)速要求不高的游戲的 話，則也可以考慮使用10Mbps的集線器，但不推薦使用10/100Mbps自適應(yīng)的集線器。如果要求高一點的話，可以到市場上找找那些迷你型的 10Mbps交換機(jī)，這類產(chǎn)品一般端口數(shù)少，而且售價也很便宜，一般在200元左右。

3.中小型辦公網(wǎng)絡(luò)

對于中小型的辦公網(wǎng)絡(luò)而言，如果考慮性能、穩(wěn)定性及以后的擴(kuò)展性，最好選擇10/100Mbps自適應(yīng)交換機(jī)來構(gòu)建局域網(wǎng)，如果是小型的辦公網(wǎng)絡(luò)，也可以考慮集線器。

如今辦公室一般都需要共享上網(wǎng)，而目前使用最多的就是共享ADSL上網(wǎng)。對于中小型辦公網(wǎng)絡(luò)而言，由于一般不會配備專業(yè)的服務(wù)器，因此要共享上網(wǎng)的話，可 以通過配置一臺ADSL路由器來解決共享問題，這樣可以省去一臺代理服務(wù)器。目前這類ADSL路由器價格比較便宜，且可供選擇的產(chǎn)品很多。

二、集線器的選購標(biāo)準(zhǔn)

1.注意帶寬標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)帶寬的不同，目前市面上用于局域網(wǎng)（一般是指小型局域網(wǎng)）的HUB可分為10Mbps、100Mbps和10/100Mbps 自適應(yīng)三種。選擇哪種集線器主要取決于三個因素：a.上連設(shè)備帶寬：如果上連設(shè)備支持IEEE802.3U，自然可購買100Mbps集線器，否則只有選 擇10Mbps的了；b.站點數(shù)：由于連在集線器上的所有電腦均爭用同一個上行總線，處于同一沖突域內(nèi)，所以如果電腦數(shù)目較多，最好選擇帶寬高的；c.應(yīng) 用需求。

2.是否滿足擴(kuò)展需求

根據(jù)端口數(shù)目的多少HUB一般分為8口、16口和24口幾種。當(dāng)一個集線器提供的端口不夠時，一般有以下兩種方法擴(kuò)展：

a.堆疊：堆疊是解決單個集線器端口不足時的一種方法，但是因為堆疊在一起的多個集線器還是工作在同一環(huán)境下，所以堆疊的層數(shù)也不能太多。市面上一些集線 器以其堆疊層數(shù)比其他品牌的多而作為賣點，如果遇到這種情況，要辨證認(rèn)識：一方面可堆疊層數(shù)越多，一般說明集線器的穩(wěn)定性越高；另一方面，可堆疊層數(shù)越 多，每個用戶實際可享有的帶寬則越小。

b.級聯(lián)：級聯(lián)是在網(wǎng)絡(luò)中增加用戶數(shù)的另一種方法，但是此項功能的使用一般是有條件的，即HUB必須提供可級聯(lián)的端口，此端口上常標(biāo)有“Uplink”或 “MDI”字樣，用此端口與其他的HUB進(jìn)行級聯(lián)。如果沒有提供專門的端口，當(dāng)要進(jìn)行級聯(lián)時，連接兩個集線器的雙絞線在制作時必須要進(jìn)行錯線。

3.是否支持網(wǎng)管功能

根據(jù)對HUB管理方式的不同可分為Damp Hub 亞集線器 和Intelligent Hub 智能集線器 兩種。智能集線器改進(jìn)了普通HUB的缺點，增加了網(wǎng)絡(luò)交換功能，具有網(wǎng)絡(luò)管理和自動檢測網(wǎng)絡(luò)端口速度的能力（類似于交換機(jī)）。而亞集線器只起到簡單的信號 放大和再生的作用，無法對網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行優(yōu)化。早期使用的共享式HUB一般為非智能型的，而現(xiàn)在流行的100Mbps HUB和10/100Mbps自適應(yīng)HUB多為智能型的。

4.注意接口類型

選擇HUB時，還要注意信號輸入口的接口類型，與雙絞線連接時需要具有RJ-45接口；如果與細(xì)纜相連，需要具有BNC接口；與粗纜相連需要有AUI接 口；當(dāng)局域網(wǎng)長距離連接時，還需要具有與光纖連接的光纖接口。早期的10Mbps HUB一般具有RJ-45、BNC和AUI三種接口。100Mbps HUB和10/100Mbps HUB一般只有RJ-45接口，有的也具有光纖接口。

5.注意品牌和價格

目前市面上的高檔HUB市場主要還是由美國產(chǎn)品占據(jù)，如3COM、Intel等，它們在設(shè)計上比較獨特，一般幾個甚至是每個端口配置一個處理器，當(dāng)然價格 比較高。我國臺灣的D-Link和Accton的產(chǎn)品占據(jù)了中低端市場上的主要份額，而大陸的一些公司如聯(lián)想、實達(dá)也分別推出了自己的產(chǎn)品。中低檔產(chǎn)品一 般均采用單處理器技術(shù)，其外圍電路的設(shè)計也大同小異。各個品牌在質(zhì)量上差距已經(jīng)不大。相對而言，大陸產(chǎn)品的價格要便宜很多

首先說HUB,也就是 集線器 。它的作用可以簡單的理解為將一些機(jī)器連接起來組成一個局域網(wǎng)。而 交換機(jī) （又名交換式集線器）作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區(qū)別：集線器采用的式共享帶寬的工作方式，而交換機(jī)是獨享帶寬。這樣在機(jī)器很多或數(shù)據(jù)量很 大時，兩者將會有比較明顯的。而 路由器 與以上兩者有明顯區(qū)別，它的作用在于連接不同的網(wǎng)段并且找到網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸最合適的路徑 ，可以說一般情況下個人用戶需求不大。路由器是產(chǎn)生于交換機(jī)之后，就像交換機(jī)產(chǎn)生于集線器之后，所以路由器與交換機(jī)也有一定聯(lián)系，并不是完全獨立的兩種設(shè) 備。路由器主要克服了交換機(jī)不能路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。

問：什么是交換機(jī)？

——答：交換機(jī)也叫交換式集線器，它通過對信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用，由于交換機(jī)根據(jù)所傳遞信息包 的目的地址，將每一信息包獨立地從源端口送至目的端口，避免了和其他端口發(fā)生碰撞，因此，交換機(jī)可以同時互不影響的傳送這些信息包，并防止傳輸碰撞，提高 了網(wǎng)絡(luò)的實際吞吐量。

問：什么是路由器？

——答：路由器（Router）是網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的重要組成部分，它相對網(wǎng)橋提供了一個更高層次的LAN互聯(lián)。路由器能根據(jù)分組類型過濾和選擇路由，支持在LAN段之間有多個鏈路的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)某個鏈路損壞時，可選擇其他路由以及根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的情況決定路由。

問：什么是級聯(lián)？

——答：級聯(lián)是通過雙絞線把需要級聯(lián)的設(shè)備通過級聯(lián)端口相連接，從而達(dá)到增加同一網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)目的方法。

問：什么是集線器？

——答：集線器是對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理的最小單元，它只是一個信號放大和中轉(zhuǎn)的設(shè)備，不具備自動尋址能力和交換作用，由于所有傳到集線器的數(shù)據(jù)均被廣播到與之相連的各個端口，因而容易形成數(shù)據(jù)堵塞。

總的來說，路由器與交換機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）工作層次不同

最初的的交換機(jī)是工作在OSI／RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層，也就是第二層，而路由器一開始就設(shè)計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。由于交換機(jī)工作在OSI的 第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），所以它的工作原理比較簡單，而路由器工作在OSI的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），可以得到更多的協(xié)議信息，路由器可以做出更加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決 策。

（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對象不同

交換機(jī)是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡(luò)的ID號（即IP地址）來確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址。IP地址是在軟 件中實現(xiàn)的，描述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)，有時這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò)地址。MAC地址通常是硬件自帶的，由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來分配的，而且已經(jīng)固 化到了網(wǎng)卡中去，一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自動分配。

（3）傳統(tǒng)的交換機(jī)只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域

由交換機(jī)連接的網(wǎng)段仍屬于同一個廣播域，廣播數(shù)據(jù)包會在交換機(jī)連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會導(dǎo)致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會被分 配成不同的廣播域，廣播數(shù)據(jù)不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機(jī)具有VLAN功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通信交流的，它們之間的 交流仍然需要路由器。

（4）路由器提供了防火墻的服務(wù)

路由器僅僅轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包，不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和未知目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送，從而可以防止廣播風(fēng)暴。

交換機(jī)一般用于LAN-WAN的連接，交換機(jī)歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機(jī)也可實現(xiàn)第三層的交換。 路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線 路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用不同協(xié)議。相比較而言，路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能 力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應(yīng)用。

集線器,交換機(jī),路由器三者區(qū)別

來源：安防大講堂（ID：anfangxueyuan）

作者： CPS中安網(wǎng)

平常我們說的HUB就是集線器，而交換機(jī)從某種意義上說也是集線器，或者叫智能集線器，他們都是第二層的（數(shù)據(jù)鏈路層）設(shè)備，HUB分享帶寬，即：如果10臺機(jī)器接在一個10M的HUB上分到每臺機(jī)器 的只有1M，但交換機(jī)因為有自己的CPU和RAM可以實現(xiàn)存儲轉(zhuǎn)發(fā)等功能，不共享帶寬，即每臺機(jī)器都是10M。路由器是第三層（網(wǎng)絡(luò)層）設(shè)備，可是實現(xiàn)路 由功能（第三層交換機(jī)也可以實現(xiàn)）。單從組建局域網(wǎng)來說，交換機(jī)的速度最快，其次是路由器，最后是HUB。而價格是路由器最貴，然后是交換機(jī)和HUB。如果家庭兩三臺電腦想共享上網(wǎng)的話，個人認(rèn)為：1、開貓的路由＋四口HUB（50元左右）還是不錯的。2、如果貓沒有路由功能，買個四口的路由最方便 （200元左右吧），還能起到防火墻的作用。3、至于雙網(wǎng)卡，個人并不推薦，你買塊過得去的網(wǎng)卡也得50元左右吧，那這樣就不如買個HUB了，況且現(xiàn)在的 貓大多有路由功能。

一、交換機(jī)與路由器的區(qū)別

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)往往由許多種不同類型的網(wǎng)絡(luò)互連連接而成。如果幾個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)只是在物理上連接在一起，它們之間并不能進(jìn)行通信，那么這種“互連”并沒有什么實 際意義。因此通常在談到“互連”時，就已經(jīng)暗示這些相互連接的計算機(jī)是可以進(jìn)行通信的，也就是說，從功能上和邏輯上看，這些計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)組成了一個大型 的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，或稱為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，也可簡稱為互聯(lián)網(wǎng)、互連網(wǎng)。

將網(wǎng)絡(luò)互相連接起來要使用一些中間設(shè)備（或中間系統(tǒng)），ISO的術(shù)語稱之為中繼（relay）系統(tǒng)。根據(jù)中繼系統(tǒng)所在的層次，可以有以下五種中繼系統(tǒng)：

1.物理層（即常說的第一層、層L1）中繼系統(tǒng)，即轉(zhuǎn)發(fā)器（repeater）。

2.數(shù)據(jù)鏈路層（即第二層，層L2），即網(wǎng)橋或橋接器（bridge）。

3.網(wǎng)絡(luò)層（第三層，層L3）中繼系統(tǒng)，即路由器（router）。

4.網(wǎng)橋和路由器的混合物橋路器（brouter）兼有網(wǎng)橋和路由器的功能。

5.在網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)，即網(wǎng)關(guān)（gateway）.

當(dāng)中繼系統(tǒng)是轉(zhuǎn)發(fā)器時，一般不稱之為網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，因為這僅僅是把一個網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大了，而這仍然是一個網(wǎng)絡(luò)。高層網(wǎng)關(guān)由于比較復(fù)雜，目前使用得較少。因此一般討論網(wǎng)絡(luò)互連時都是指用交換機(jī)和路由器進(jìn)行互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。本文主要闡述交換機(jī)和路由器及其區(qū)別。

交換機(jī)和路由器

“交換”是今天網(wǎng)絡(luò)里出現(xiàn)頻率最高的一個詞，從橋接到路由到ATM直至電話系統(tǒng)，無論何種場合都可將其套用，搞不清到底什么才是真正的交換。其實交換一詞 最早出現(xiàn)于電話系統(tǒng)，特指實現(xiàn)兩個不同電話機(jī)之間話音信號的交換，完成該工作的設(shè)備就是電話交換機(jī)。所以從本意上來講，交換只是一種技術(shù)概念，即完成信號 由設(shè)備入口到出口的轉(zhuǎn)發(fā)。因此，只要是和符合該定義的所有設(shè)備都可被稱為交換設(shè)備。由此可見，“交換”是一個涵義廣泛的詞語，當(dāng)它被用來描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第二 層的設(shè)備時，實際指的是一個橋接設(shè)備；而當(dāng)它被用來描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第三層的設(shè)備時，又指的是一個路由設(shè)備。

我們經(jīng)常說到的以太網(wǎng)交換機(jī)實際是一個基于網(wǎng)橋技術(shù)的多端口第二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它為數(shù)據(jù)幀從一個端口到另一個任意端口的轉(zhuǎn)發(fā)提供了低時延、低開銷的通路。

由此可見，交換機(jī)內(nèi)部核心處應(yīng)該有一個交換矩陣，為任意兩端口間的通信提供通路，或是一個快速交換總線，以使由任意端口接收的數(shù)據(jù)幀從其他端口送出。在實 際設(shè)備中，交換矩陣的功能往往由專門的芯片（ASIC）完成。另外，以太網(wǎng)交換機(jī)在設(shè)計思想上有一個重要的假設(shè)，即交換核心的速度非常之快，以致通常的大 流量數(shù)據(jù)不會使其產(chǎn)生擁塞，換句話說，交換的能力相對于所傳信息量而無窮大（與此相反，ATM交換機(jī)在設(shè)計上的思路是，認(rèn)為交換的能力相對所傳信息量而言 有限）。

雖然以太網(wǎng)第二層交換機(jī)是基于多端口網(wǎng)橋發(fā)展而來，但畢竟交換有其更豐富的特性，使之不但是獲得更多帶寬的最好途徑，而且還使網(wǎng)絡(luò)更易管理。

而路由器是OSI協(xié)議模型的網(wǎng)絡(luò)層中的分組交換設(shè)備（或網(wǎng)絡(luò)層中繼設(shè)備），路由器的基本功能是把數(shù)據(jù)（IP報文）傳送到正確的網(wǎng)絡(luò)，包括：

1.IP數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā)，包括數(shù)據(jù)報的尋徑和傳送；

2.子網(wǎng)隔離，抑制廣播風(fēng)暴；

3.維護(hù)路由表，并與其他路由器交換路由信息，這是IP報文轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ)。

4.IP數(shù)據(jù)報的差錯處理及簡單的擁塞控制；

5.實現(xiàn)對IP數(shù)據(jù)報的過濾和記帳。

對于不同地規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，路由器的作用的側(cè)重點有所不同。

在主干網(wǎng)上，路由器的主要作用是路由選擇。主干網(wǎng)上的路由器，必須知道到達(dá)所有下層網(wǎng)絡(luò)的路徑。這需要維護(hù)龐大的路由表，并對連接狀態(tài)的變化作出盡可能迅速的反應(yīng)。路由器的故障將會導(dǎo)致嚴(yán)重的信息傳輸問題。

在地區(qū)網(wǎng)中，路由器的主要作用是網(wǎng)絡(luò)連接和路由選擇，即連接下層各個基層網(wǎng)絡(luò)單位－－園區(qū)網(wǎng)，同時負(fù)責(zé)下層網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

在園區(qū)網(wǎng)內(nèi)部，路由器的主要作用是分隔子網(wǎng)。早期的互連網(wǎng)基層單位是局域網(wǎng)（LAN），其中所有主機(jī)處于同一邏輯網(wǎng)絡(luò)中。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，局域網(wǎng) 演變成以高速主干和路由器連接的多個子網(wǎng)所組成的園區(qū)網(wǎng)。在其中，處個子網(wǎng)在邏輯上獨立，而路由器就是唯一能夠分隔它們的設(shè)備，它負(fù)責(zé)子網(wǎng)間的報文轉(zhuǎn)發(fā)和 廣播隔離，在邊界上的路由器則負(fù)責(zé)與上層網(wǎng)絡(luò)的連接。

第二層交換機(jī)和路由器的區(qū)別

傳統(tǒng)交換機(jī)從網(wǎng)橋發(fā)展而來，屬于OSI第二層即數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。它根據(jù)MAC地址尋址，通過站表選擇路由，站表的建立和維護(hù)由交換機(jī)自動進(jìn)行。路由器屬于 OSI第三層即網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，它根據(jù)IP地址進(jìn)行尋址，通過路由表路由協(xié)議產(chǎn)生。交換機(jī)最大的好處是快速，由于交換機(jī)只須識別幀中MAC地址，直接根據(jù) MAC地址產(chǎn)生選擇轉(zhuǎn)發(fā)端口算法簡單，便于ASIC實現(xiàn)，因此轉(zhuǎn)發(fā)速度極高。但交換機(jī)的工作機(jī)制也帶來一些問題。

1.回路：根據(jù)交換機(jī)地址學(xué)習(xí)和站表建立算法，交換機(jī)之間不允許存在回路。一旦存在回路，必須啟動生成樹算法，阻塞掉產(chǎn)生回路的端口。而路由器的路由協(xié)議沒有這個問題，路由器之間可以有多條通路來平衡負(fù)載，提高可靠性。

2.負(fù)載集中：交換機(jī)之間只能有一條通路，使得信息集中在一條通信鏈路上，不能進(jìn)行動態(tài)分配，以平衡負(fù)載。而路由器的路由協(xié)議算法可以避免這一點，OSPF路由協(xié)議算法不但能產(chǎn)生多條路由，而且能為不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用選擇各自不同的最佳路由。

3.廣播控制：交換機(jī)只能縮小沖突域，而不能縮小廣播域。整個交換式網(wǎng)絡(luò)就是一個大的廣播域，廣播報文散到整個交換式網(wǎng)絡(luò)。而路由器可以隔離廣播域，廣播報文不能通過路由器繼續(xù)進(jìn)行廣播。

4.子網(wǎng)劃分：交換機(jī)只能識別MAC地址。MAC地址是物理地址，而且采用平坦的地址結(jié)構(gòu)，因此不能根據(jù)MAC地址來劃分子網(wǎng)。而路由器識別IP地 址，IP地址由網(wǎng)絡(luò)管理員分配，是邏輯地址且IP地址具有層次結(jié)構(gòu)，被劃分成網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號，可以非常方便地用于劃分子網(wǎng)，路由器的主要功能就是用于連接 不同的網(wǎng)絡(luò)。

5.保密問題：雖說交換機(jī)也可以根據(jù)幀的源MAC地址、目的MAC地址和其他幀中內(nèi)容對幀實施過濾，但路由器根據(jù)報文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等內(nèi)容對報文實施過濾，更加直觀方便。

6.介質(zhì)相關(guān)：交換機(jī)作為橋接設(shè)備也能完成不同鏈路層和物理層之間的轉(zhuǎn)換，但這種轉(zhuǎn)換過程比較復(fù)雜，不適合ASIC實現(xiàn)，勢必降低交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)速度。因此 目前交換機(jī)主要完成相同或相似物理介質(zhì)和鏈路協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互連，而不會用來在物理介質(zhì)和鏈路層協(xié)議相差甚元的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行互連。而路由器則不同，它主要用于 不同網(wǎng)絡(luò)之間互連，因此能連接不同物理介質(zhì)、鏈路層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。路由器在功能上雖然占據(jù)了優(yōu)勢，但價格昂貴，報文轉(zhuǎn)發(fā)速度低。

近幾年，交換機(jī)為提高性能做了許多改進(jìn)，其中最突出的改進(jìn)是虛擬網(wǎng)絡(luò)和三層交換。

劃分子網(wǎng)可以縮小廣播域，減少廣播風(fēng)暴對網(wǎng)絡(luò)的影響。路由器每一接口連接一個子網(wǎng)，廣播報文不能經(jīng)過路由器廣播出去，連接在路由器不同接口的子網(wǎng)屬于不同 子網(wǎng)，子網(wǎng)范圍由路由器物理劃分。對交換機(jī)而言，每一個端口對應(yīng)一個網(wǎng)段，由于子網(wǎng)由若干網(wǎng)段構(gòu)成，通過對交換機(jī)端口的組合，可以邏輯劃分子網(wǎng)。廣播報文 只能在子網(wǎng)內(nèi)廣播，不能擴(kuò)散到別的子網(wǎng)內(nèi)，通過合理劃分邏輯子網(wǎng)，達(dá)到控制廣播的目的。由于邏輯子網(wǎng)由交換機(jī)端口任意組合，沒有物理上的相關(guān)性，因此稱為 虛擬子網(wǎng)，或叫虛擬網(wǎng)。虛擬網(wǎng)技術(shù)不用路由器就解決了廣播報文的隔離問題，且虛擬網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)段與其物理位置無關(guān)，即相鄰網(wǎng)段可以屬于不同虛擬網(wǎng)，而相隔甚遠(yuǎn)的 兩個網(wǎng)段可能屬于不同虛擬網(wǎng)，而相隔甚遠(yuǎn)的兩個網(wǎng)段可能屬于同一個虛擬網(wǎng)。不同虛擬網(wǎng)內(nèi)的終端之間不能相互通信，增強(qiáng)了對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)的訪問控制。

交換機(jī)和路由器是性能和功能的矛盾體，交換機(jī)交換速度快，但控制功能弱，路由器控制性能強(qiáng)，但報文轉(zhuǎn)發(fā)速度慢。解決這個矛盾的技術(shù)是三層交換，既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能力，又有路由器良好的控制功能。

第三層交換機(jī)和路由器的區(qū)別

在第三層交換技術(shù)出現(xiàn)之前，幾乎沒有必要將路由功能器件和路由器區(qū)別開來，他們完全是相同的：提供路由功能正在路由器的工作，然而，現(xiàn)在第三層交換機(jī)完全能夠執(zhí)行傳統(tǒng)路由器的大多數(shù)功能。作為網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備，第三層交換機(jī)具有以下特征：

1.轉(zhuǎn)發(fā)基于第三層地址的業(yè)務(wù)流；

2.完全交換功能；

3.可以完成特殊服務(wù)，如報文過濾或認(rèn)證；

4.執(zhí)行或不執(zhí)行路由處理。

第三層交換機(jī)與傳統(tǒng)路由器相比有如下優(yōu)點：

1.子網(wǎng)間傳輸帶寬可任意分配：傳統(tǒng)路由器每個接口連接一個子網(wǎng)，子網(wǎng)通過路由器進(jìn)行傳輸?shù)乃俾时唤涌诘膸捤拗啤６龑咏粨Q機(jī)則不同，它可以把多個端 口定義成一個虛擬網(wǎng)，把多個端口組成的虛擬網(wǎng)作為虛擬網(wǎng)接口，該虛擬網(wǎng)內(nèi)信息可通過組成虛擬網(wǎng)的端口送給三層交換機(jī)，由于端口數(shù)可任意指定，子網(wǎng)間傳輸帶 寬沒有限制。

2.合理配置信息資源：由于訪問子網(wǎng)內(nèi)資源速率和訪問全局網(wǎng)中資源速率沒有區(qū)別，子網(wǎng)設(shè)置單獨服務(wù)器的意義不大，通過在全局網(wǎng)中設(shè)置服務(wù)器群不僅節(jié)省費用，更可以合理配置信息資源。

3.降低成本：通常的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計用交換機(jī)構(gòu)成子網(wǎng)，用路由器進(jìn)行子網(wǎng)間互連。目前采用三層交換機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，既可以進(jìn)行任意虛擬子網(wǎng)劃分，又可以通過交換機(jī)三層路由功能完成子網(wǎng)間通信，為此節(jié)省了價格昂貴的路由器。

4.交換機(jī)之間連接靈活：作為交換機(jī)，它們之間不允許存在回路，作為路由器，又可有多條通路來提高可靠性、平衡負(fù)載。三層交換機(jī)用生成樹算法阻塞造成回路的端口，但進(jìn)行路由選擇時，依然把阻塞掉的通路作為可選路徑參與路由選擇。

結(jié)論

綜上所述，交換機(jī)一般用于LAN－WAN的連接，交換機(jī)歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機(jī)也可實現(xiàn)第三層的交換。路由器用于WAN－WAN之間的 連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用 不同協(xié)議。相比較而言，路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能力，又有路由器良好的控制功能，因 此得以廣播應(yīng)用。

號稱網(wǎng)絡(luò)硬件三劍客的集線器（Hub）、交換機(jī)（Switch）與路由器（Router）一直都是網(wǎng)絡(luò)界的活躍分 子，但讓很多初入網(wǎng)絡(luò)之門的菜鳥惱火的是，它們?nèi)卟粌H外觀相似，而且經(jīng)常呆在一起，要想分清誰是誰，感覺有點難!就讓我們一起來看看它們之間有什么區(qū)別 和聯(lián)系吧!

一、三劍客的工作原理

一、集線器

1.什么是集線器

在認(rèn)識集線器之前，必須先了解一下中繼器。在我們接觸到的網(wǎng)絡(luò)中，最簡單的就是兩臺電腦通過兩塊網(wǎng)卡構(gòu)成“雙機(jī)互連”，兩塊網(wǎng)卡之間一般是由非屏蔽雙絞線 來充當(dāng)信號線的。由于雙絞線在傳輸信號時信號功率會逐漸衰減，當(dāng)信號衰減到一定程度時將造成信號失真，因此在保證信號質(zhì)量的前提下，雙絞線的最大傳輸距離 為100米。當(dāng)兩臺電腦之間的距離超過100米時，為了實現(xiàn)雙機(jī)互連，人們便在這兩臺電腦之間安裝一個“中繼器”，它的作用就是將已經(jīng)衰減得不完整的信號 經(jīng)過整理，重新產(chǎn)生出完整的信號再繼續(xù)傳送。

中繼器就是普通集線器的前身，集線器實際就是一種多端口的中繼器。集線器一般有4、8、16、24、32等數(shù)量的RJ45接口，通過這些接口，集線器便能為相應(yīng)數(shù)量的電腦完成“中繼”功能。由于它在網(wǎng)絡(luò)中處于一種“中心”位置，因此集線器也叫做“Hub”。

2.集線器的工作原理

集線器的工作原理很簡單，以圖2為例，圖中是一個具備8個端口的集線器，共連接了8臺電腦。集線器處于網(wǎng)絡(luò)的“中心”，通過集線器對信號進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，8臺電 腦之間可以互連互通。具體通信過程是這樣的：假如計算機(jī)1要將一條信息發(fā)送給計算機(jī)8，當(dāng)計算機(jī)1的網(wǎng)卡將信息通過雙絞線送到集線器上時，集線器并不會直 接將信息送給計算機(jī)8，它會將信息進(jìn)行“廣播”--將信息同時發(fā)送給8個端口，當(dāng)8個端口上的計算機(jī)接收到這條廣播信息時，會對信息進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)該 信息是發(fā)給自己的，則接收，否則不予理睬。由于該信息是計算機(jī)1發(fā)給計算機(jī)8的，因此最終計算機(jī)8會接收該信息，而其它7臺電腦看完信息后，會因為信息不 是自己的而不接收該信息。

3.集線器的特點

1）共享帶寬

集線器的帶寬是指它通信時能夠達(dá)到的最大速度。目前市面上用于中小型局域網(wǎng)的集線器主要有10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自適應(yīng)三種。

10Mb帶寬的集線器的傳輸速度最大為10Mbps，即使與它連接的計算機(jī)使用的是100Mbps網(wǎng)卡，在傳輸數(shù)據(jù)時速度仍然只有10Mbps。 10/100Mbps自適應(yīng)集線器能夠根據(jù)與端口相連的網(wǎng)卡速度自動調(diào)整帶寬，當(dāng)與10Mbps的網(wǎng)卡相連時，其帶寬為10Mb；與100Mbps的網(wǎng)卡 相連時，其帶寬為100Mb，因此這種集線器也叫做“雙速集線器”。

集線器是一種“共享”設(shè)備，集線器本身不能識別目的地址，當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機(jī)給B主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)包在以集線器為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)模擅恳慌_終端通過驗證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。

由于集線器在一個時鐘周期中只能傳輸一組信息，如果一臺集線器連接的機(jī)器數(shù)目較多，并且多臺機(jī)器經(jīng)常需要同時通信時，將導(dǎo)致集線器的工作效率很差，如發(fā)生信息堵塞、碰撞等。

為什么會這樣呢?打給比方，以圖2為例，當(dāng)計算機(jī)1正在通過集線器發(fā)信息給計算機(jī)8時，如果此時計算機(jī)2也想通過集線器將信息發(fā)給計算機(jī)7，當(dāng)它試圖與集 線器聯(lián)系時，卻發(fā)現(xiàn)集線器正在忙計算機(jī)1的事情，于是計算機(jī)2便會“帶”著數(shù)據(jù)站在集線器的面前等待，并時時要求集線器停下計算機(jī)1的活來幫自己干。如果 計算機(jī)2成功地將集線器“搶”過來了（由于集線器是“共享”的，因此很容易搶到手），此時正處于傳輸狀態(tài)的計算機(jī)1的數(shù)據(jù)便會停止，于是計算機(jī)1也會去“ 搶”集線器……

可見，集線器上每個端口的真實速度除了與集線器的帶寬有關(guān)外，與同時工作的設(shè)備數(shù)量也有關(guān)。比如說一個帶寬為10Mb的集線器上連接了8臺計算機(jī)，當(dāng)這8臺計算機(jī)同時工作時，則每臺計算機(jī)真正所擁有的帶寬是10/8=1.25Mb!

半雙工

先說說全雙工：兩臺設(shè)備在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時，通信雙方都能在同一時刻進(jìn)行發(fā)送或接收操作，這樣的傳送方式就是全雙工。而處于半雙工傳送方式的設(shè)備，當(dāng)其中一臺設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)時，另一臺只能接收，而不能同時將自己的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

由于集線器采取的是“廣播”傳輸信息的方式，因此集線器傳送數(shù)據(jù)時只能工作在半雙工狀態(tài)下，比如說計算機(jī)1與計算機(jī)8需要相互傳送一些數(shù)據(jù)，當(dāng)計算機(jī)1在 發(fā)送數(shù)據(jù)時，計算機(jī)8只能接收計算機(jī)1發(fā)過來的數(shù)據(jù)，只有等計算機(jī)1停止發(fā)送并做好了接收準(zhǔn)備，它才能將自己的信息發(fā)送給計算機(jī)1或其它計算機(jī)。

二、交換機(jī)

1.什么是交換機(jī)

交換機(jī)也叫交換式集線器，它通過對信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用，由于交換機(jī)根據(jù)所傳遞信息包的目的地 址，將每一信息包獨立地從源端口送至目的端口，避免了和其他端口發(fā)生碰撞。廣義的交換機(jī)就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。

2.交換機(jī)的工作原理

在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換機(jī)是針對共享工作模式的弱點而推出的。集線器是采用共享工作模式的代表，如果把集線器比作一個郵遞員，那么這個郵遞員是個不認(rèn)識 字的“傻瓜”--要他去送信，他不知道直接根據(jù)信件上的地址將信件送給收信人，只會拿著信分發(fā)給所有的人，然后讓接收的人根據(jù)地址信息來判斷是不是自己 的!而交換機(jī)則是一個“聰明”的郵遞員--交換機(jī)擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，當(dāng)控制電路收到數(shù) 據(jù)包以后，處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到 目的端口。目的MAC若不存在，交換機(jī)才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部地址表中。

可見，交換機(jī)在收到某個網(wǎng)卡發(fā)過來的“信件”時，會根據(jù)上面的地址信息，以及自己掌握的“常住居民戶口簿”快速將信件送到收信人的手中。萬一收信人的地址 不在“戶口簿”上，交換機(jī)才會像集線器一樣將信分發(fā)給所有的人，然后從中找到收信人。而找到收信人之后，交換機(jī)會立刻將這個人的信息登記到“戶口簿”上， 這樣以后再為該客戶服務(wù)時，就可以迅速將信件送達(dá)了。

3.交換機(jī)的性能特點

1）獨享帶寬

由于交換機(jī)能夠智能化地根據(jù)地址信息將數(shù)據(jù)快速送到目的地，因此它不會像集線器那樣在傳輸數(shù)據(jù)時“打擾”那些非收信人。這樣一來，交換機(jī)在同一時刻可進(jìn)行 多個端口組之間的數(shù)據(jù)傳輸。并且每個端口都可視為是獨立的網(wǎng)段，相互通信的雙方獨自享有全部的帶寬，無須同其他設(shè)備競爭使用。比如說，當(dāng)A主機(jī)向D主機(jī)發(fā) 送數(shù)據(jù)時，B主機(jī)可同時向C主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬--假設(shè)此時它們使用的是10Mb的交換機(jī)，那么該交換機(jī)此時的總流通量就 等于2×10Mb=20Mb。

2）全雙工

當(dāng)交換機(jī)上的兩個端口在通信時，由于它們之間的通道是相對獨立的，因此它們可以實現(xiàn)全雙工通信。

三、集線器與交換機(jī)的區(qū)別

從兩者的工作原理來看，交換機(jī)和集線器是有很大差別的。首先，從OSI體系結(jié)構(gòu)來看，集線器屬于OSI的第一層物理層設(shè)備，而交換機(jī)屬于OSI的第二層數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。

其次，從工作方式來看，集線器采用一種“廣播”模式，因此很容易產(chǎn)生“廣播風(fēng)暴”，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時性能會受到很大的影響。而當(dāng)交換機(jī)工作的時候，只有發(fā) 出請求的端口和目的端口之間相互響應(yīng)而不影響其他端口，因此交換機(jī)能夠在一定程度上隔離沖突域和有效抑制“廣播風(fēng)暴”的產(chǎn)生。

另外，從帶寬來看，集線器不管有多少個端口，所有端口都是共享一條帶寬，在同一時刻只能有兩個端口傳送數(shù)據(jù)，其他端口只能等待，同時集線器只能工作在半雙 工模式下；而對于交換機(jī)而言，每個端口都有一條獨占的帶寬，當(dāng)兩個端口工作時并不影響其他端口的工作，同時交換機(jī)不但可以工作在半雙工模式下而且可以工作 在全雙工模式下。

如果用最簡單的語言敘述交換機(jī)與集線器的區(qū)別，那就應(yīng)該是智能與非智能的區(qū)別。集線器說白了只是連接多個計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它只能起到信號放大和傳輸?shù)淖?用，不能對信號中的碎片進(jìn)行處理，所以在傳輸過程中容易出錯。而交換機(jī)則可以看作為是一種智能型的集線器，它除了擁有集線器的所有特性外，還具有自動尋 址、交換、處理的功能。并且在數(shù)據(jù)傳遞過程中，發(fā)送端與接受端獨立工作，不與其它端口發(fā)生關(guān)系，從而達(dá)到防止數(shù)據(jù)丟失和提高吞吐量的目的。

四、路由器

1.路由器的作用

通過集線器或交換機(jī)，我們可以將很多臺電腦組成一個比較大的局域網(wǎng)（圖3），但是當(dāng)機(jī)器的數(shù)量達(dá)到一定數(shù)目時，問題也就來了：對于用集線器構(gòu)成的局域網(wǎng)而 言，由于采用“廣播”工作模式，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時，信息在傳輸過程中出現(xiàn)碰撞、堵塞的情況越來越嚴(yán)重，即使是交換機(jī)，這種情況也同樣存在。其次，這種局域 網(wǎng)不安全，也不利于管理。

為了解決這些問題，人們便將一個較大的網(wǎng)絡(luò)劃分為一個個小的子網(wǎng)、網(wǎng)段，或者直接將它們劃分為多個VLAN（即虛擬局域網(wǎng)），在一個VLAN內(nèi)，一臺主機(jī) 發(fā)出的信息只能發(fā)送到具有相同VLAN號的其他主機(jī)，其他VLAN的成員收不到這些信息或廣播幀。采用VLAN劃分網(wǎng)絡(luò)后，可有效地抑制網(wǎng)絡(luò)上的廣播風(fēng) 暴，增加網(wǎng)絡(luò)的安全性，使管理控制集中（圖4）。

既然是局域網(wǎng)，萬一分別處于不同VLAN的主機(jī)需要互相通信時該怎么辦呢?這時候就得通過路由器（Router，轉(zhuǎn)發(fā)者）來幫忙了。路由器可以將處于不同 子網(wǎng)、網(wǎng)段、VLAN的電腦連接起來，讓它們自由通信。另外，我們都知道目前的網(wǎng)絡(luò)有很多種結(jié)構(gòu)類型，且不同網(wǎng)絡(luò)所使用的協(xié)議、速度也不盡相同。當(dāng)兩個不 同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)需要互連時，也可以通過路由器來實現(xiàn)。路由器可以使兩個相似或不同體系結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)段連接到一起，以構(gòu)成一個更大的局域網(wǎng)或一個廣域網(wǎng)。

可見，路由器是一種連接多個網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)段或VLAN之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個更大的網(wǎng)絡(luò)。

2.路由器的工作原理

所謂路由就是指通過相互連接的網(wǎng)絡(luò)把信息從源地點移動到目標(biāo)地點的活動。那么路由器具體是如何進(jìn)行“翻譯”工作的呢?我們平時在學(xué)習(xí)、翻譯英語時，肯定會 準(zhǔn)備一本英漢字典，通過它來實現(xiàn)英文與中文之間的互現(xiàn)轉(zhuǎn)換。而對于路由器而言，它也有這種用于翻譯的字典--路徑表。路徑表（Routing Table）保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)，如子網(wǎng)的標(biāo)志信息、網(wǎng)上路由器的個數(shù)和下一個路由器的名字等內(nèi)容。路徑表可以是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的，也 可以由系統(tǒng)動態(tài)修改，可以由路由器自動調(diào)整，也可以由主機(jī)控制。

通過路由器可以讓不同子網(wǎng)、網(wǎng)段進(jìn)行互連，因此路由器與集線器、交換機(jī)不同，它一般安裝在網(wǎng)絡(luò)的“骨干”部位，而不像集線器、交換機(jī)那樣工作在基層。比如 說一個較大規(guī)模的企業(yè)局域網(wǎng)，基于管理、安全、性能的考慮，一般都會將整個網(wǎng)絡(luò)劃分為多個VLAN，如此一來，當(dāng)VLAN與VLAN之間進(jìn)行通訊時，就必 須使用路由器。

對于該企業(yè)網(wǎng)而言，肯定還需要與互聯(lián)網(wǎng)相連，對于企業(yè)而言，一般都是通過租用電信的DDN專線或者利用ADSL、Cable、ISDN等方式將企業(yè)網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)，而此時由于網(wǎng)絡(luò)體系及所用協(xié)議的不同，也需要路由器來完成企業(yè)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的互連工作。

一般來說，在路由過程中，信息至少會經(jīng)過一個或多個中間節(jié)點。通常，人們會把路由和交換進(jìn)行對比，這主要是因為在普通用戶看來兩者所實現(xiàn)的功能是完全一樣 的。其實，路由和交換之間的主要區(qū)別就是交換發(fā)生在OSI參考模型的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），而路由發(fā)生在第三層，即網(wǎng)絡(luò)層。這一區(qū)別決定了路由和交換在移 動信息的過程中需要使用不同的控制信息，所以兩者實現(xiàn)各自功能的方式是不同的。路由器通過路由決定數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)策略稱為路由選擇，這也是路由器名稱的 由來。

三劍客的外觀比較

前面我們已經(jīng)講解了集線器、交換機(jī)、路由器的工作原理，但是對于很多初學(xué)者來說，有時也希望能夠從外觀上去區(qū)分它們。當(dāng)然，集線器、交換機(jī)、路由器在外觀 上肯定有所區(qū)別，但這些往往只能作為參考信息，畢竟現(xiàn)在很多集線器、交換機(jī)與路由器產(chǎn)品在外觀上看非常相似。而這里面最難區(qū)分的就是普通桌面型的集線器與 交換機(jī)，而路由器相對比較容易識別。

1.集線器與交換機(jī)的外觀區(qū)別

1）集線器的外觀

集線器的結(jié)構(gòu)比較簡單，因此集線器一般都比較小巧：接口面板上一般具備8個、16個、24個、32個等數(shù)量不等的RJ45接口。

由于單個集線器的最大接口數(shù)一般也就32個，如果要連接50臺甚至100臺主機(jī)的話該怎么辦呢?集線器上的“Uplink”級聯(lián)口就是為了解決這個問題而出現(xiàn)的--通過級聯(lián)口，可以將多個集線器連接在一起，以便拓展集線器的接口數(shù)及連接距離，但最多只能級聯(lián)4個集線器。

與接口對應(yīng)的則是面板上標(biāo)有數(shù)字的一排或兩排指示燈，用來指示集線器的工作狀態(tài)。其中“Power”是電源指示燈，標(biāo)有數(shù)字的是“Link”（連接）與 “Action”（活動）指示燈，當(dāng)某個RJ45接口中有正確的信號接入時，該接口的“Link”燈呈常亮狀態(tài)，當(dāng)有信號傳輸時，則“Action”燈閃 爍。現(xiàn)在集線器一般都將“Link”與“Action”指示燈合二為一，用一個指示燈來完成“Link”與“Action”的工作。

2）交換機(jī)的外觀

根據(jù)應(yīng)用范圍不同交換機(jī)存在著多種多樣的外觀。例如一些用于骨干線路的交換機(jī)，往往采用的是“模塊式”集成方式，用戶可以通過購買、增加模塊來增強(qiáng)交換機(jī)的功能，這類交換機(jī)一般應(yīng)用在大型企業(yè)，其體積也很大。

而對于那些應(yīng)用在小型局域網(wǎng)的桌面型交換機(jī)，其外觀與普通的集線器非常相似，要想在外觀上區(qū)分它們，除了銘牌上“HUB”與“Switch”標(biāo)志的區(qū)別 外，關(guān)鍵是指示燈：如今的交換機(jī)大多是10/100Mbps自適應(yīng)交換機(jī)，因此其面板上一般有用來表示該端口是工作在10Mbps還是100Mbps的指 示燈。另外，交換機(jī)既可以工作在全雙工狀態(tài)下，也可以工作在半雙工狀態(tài)下，因此其面板上一般還有一排“FDX/COL”或“FD/COL”指示燈。

其中“FDX”或“FD”是“Full Duplex”（全雙工）的縮寫，當(dāng)交換機(jī)上的某個端口工作在全雙工狀態(tài)時，其對應(yīng)的“FDX”指示燈會亮，否則該端口工作在半雙工狀態(tài)下；“COL”則 是信息碰撞指示燈，當(dāng)該端口中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)出現(xiàn)碰撞時，則該燈會閃爍，碰撞越厲害，閃爍越厲害。

對于集線器而言，雖然有些10/100Mbps自適應(yīng)的集線器也有用來指示是工作在10Mbps還是100Mbps的指示燈，但絕對沒有“FDX/COL”指示燈。初學(xué)者可以通過這一點來區(qū)分集線器與交換機(jī)。

2.路由器的組成與外觀

1）路由器的組成

路由器作為一種高級的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并不是每個人都可以接觸到的，這是因為它的普及性不如集線器、交換機(jī)高。

集線器、交換機(jī)在工作時都是通過硬件直接實現(xiàn)信號的傳輸，而路由器則不同，事實上路由器是一臺特殊的計算機(jī)，它有CPU、存儲介質(zhì)以及操作系統(tǒng)，只不過這 些都與PC上的有點差別而已。總的說來，路由器也可分為硬件及軟件兩部分。軟件部分主要是操作系統(tǒng)，普通PC的操作系統(tǒng)有Windows系列、 Linux/Unix等，而路由器的操作系統(tǒng)就是IOS（Internetwork Operating System，互聯(lián)網(wǎng)際操作系統(tǒng)）。

路由器的硬件主要有CPU、接口和存儲介質(zhì)等。路由器中的CPU和計算機(jī)中的CPU所要實現(xiàn)的功能都是一樣的。一般來說，計算機(jī)的CPU處理能力比路由器 強(qiáng)大，但是在一些高端路由器上也會用到頻率高到300MHz的CPU。路由器中的接口是非常重要的，因為它是連接網(wǎng)絡(luò)最直接的媒介，它的接口主要有以太網(wǎng) 口、串口、FDDI、令牌環(huán)等。計算機(jī)中有內(nèi)存和硬盤，路由器中也有，只不過它的名字不同而已；路由器中的存儲介質(zhì)主要有ROM（Read-Only Memory，只讀儲存設(shè)備）、Flash（閃存）、NVROM（非易失性隨機(jī)存儲器）、DRAM（動態(tài)隨機(jī)存儲器）等幾種。

路由器正是通過其特殊的軟件功能來完成路由工作的，由于這種專業(yè)的路由器價格昂貴，所以現(xiàn)在人們也會在一些對路由器要求不高的應(yīng)用環(huán)境中利用普通的PC機(jī) 來實現(xiàn)路由功能，比如說只要在一臺PC機(jī)上安裝Windows2000 Server，然后進(jìn)行必要的配置，一臺“路由器”就打造出來了。

2）路由器的外觀

路由器主要運行在骨干網(wǎng)絡(luò)上，因此外觀也千姿百態(tài)，比如一些應(yīng)用于因特網(wǎng)骨干線路的千兆級別的路由器，往往也是模塊化設(shè)計，體型也很龐大。

而那些應(yīng)用于中小型企業(yè)的路由器則相對比較小巧，這類外觀看起來與集線器、交換機(jī)差不多的路由器，其最大的外觀特點就是端口數(shù)量相對較少，但類型多樣。

其實也很好理解，路由器主要是用來連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)，它位于網(wǎng)絡(luò)的最高層，基于成本的考慮，其端口肯定比較少，但同時為了連接多種類型的網(wǎng)絡(luò)，又必須具備多種類型的網(wǎng)絡(luò)接口。

三劍客的選購

集線器、交換機(jī)、路由器的工作原理、性能特點和價格都不同，因此在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)平臺時，應(yīng)該根據(jù)實際需要，科學(xué)地選擇產(chǎn)品。當(dāng)然，我們在這里討論的選購主要是 針對一些中小型網(wǎng)絡(luò)而言的，對于校園網(wǎng)、大型企業(yè)網(wǎng)，由于涉及的面太多，一般都需要專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)工程師進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與產(chǎn)品選購。

一、不同用戶需求推薦

1.普通家庭用戶

一般一個家庭的電腦數(shù)量有限，而組網(wǎng)的目的一般是為了實現(xiàn)共享上網(wǎng)、玩網(wǎng)絡(luò)游戲等。由于電腦數(shù)量少，對帶寬的要求不高，因此選擇一個端口數(shù)少于8個，10Mbps帶寬的集線器比較合適，目前這類產(chǎn)品很多，價格也非常便宜，一般在80~100元之間。

集線器的特點是價格便宜，但由于采用“共享帶寬”的工作模式，因此集線器只適合那些對價格敏感、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大且數(shù)據(jù)傳輸量不大的用戶使用。

2.學(xué)生宿舍

對于學(xué)生宿舍而言，一般電腦數(shù)量比較多，再加上宿舍與宿舍之間比較近，組網(wǎng)非常方便。學(xué)生一般比較喜歡通過組網(wǎng)來實現(xiàn)共享上網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)游戲、視頻欣賞等，因 此對帶寬的要求相對較高，再加上學(xué)生作息時間都差不多，往往許多電腦會同時上網(wǎng)，所以最佳選擇是使用交換機(jī)。交換機(jī)獨享帶寬的工作模式，能夠滿足學(xué)生對高 帶寬的要求，同時也可以避免許多機(jī)器同時通信所帶來的網(wǎng)路堵塞問題。考慮到學(xué)生的經(jīng)濟(jì)承受能力不高，可以選擇國內(nèi)廠商出品的中低端10/100Mbps自 適應(yīng)桌面交換機(jī)，端口數(shù)要根據(jù)聯(lián)網(wǎng)的電腦數(shù)目進(jìn)行考慮，不過最好是選擇16口的價廉物美的主流產(chǎn)品，目前這類中低端產(chǎn)品的價格大都在700元以下，對于學(xué) 生來說也還可以承受。如果端口數(shù)不夠的話，可以采取級聯(lián)的方式解決。

當(dāng)然，上面我們是針對一些對網(wǎng)絡(luò)速度要求較高的學(xué)生宿舍而言的，如果聯(lián)網(wǎng)的電腦不是很多（少于10臺），并且只想共享上網(wǎng)或玩一些對網(wǎng)速要求不高的游戲的 話，則也可以考慮使用10Mbps的集線器，但不推薦使用10/100Mbps自適應(yīng)的集線器。如果要求高一點的話，可以到市場上找找那些迷你型的 10Mbps交換機(jī)，這類產(chǎn)品一般端口數(shù)少，而且售價也很便宜，一般在200元左右。

3.中小型辦公網(wǎng)絡(luò)

對于中小型的辦公網(wǎng)絡(luò)而言，如果考慮性能、穩(wěn)定性及以后的擴(kuò)展性，最好選擇10/100Mbps自適應(yīng)交換機(jī)來構(gòu)建局域網(wǎng)，如果是小型的辦公網(wǎng)絡(luò)，也可以考慮集線器。

如今辦公室一般都需要共享上網(wǎng)，而目前使用最多的就是共享ADSL上網(wǎng)。對于中小型辦公網(wǎng)絡(luò)而言，由于一般不會配備專業(yè)的服務(wù)器，因此要共享上網(wǎng)的話，可 以通過配置一臺ADSL路由器來解決共享問題，這樣可以省去一臺代理服務(wù)器。目前這類ADSL路由器價格比較便宜，且可供選擇的產(chǎn)品很多。

二、集線器的選購標(biāo)準(zhǔn)

1.注意帶寬標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)帶寬的不同，目前市面上用于局域網(wǎng)（一般是指小型局域網(wǎng)）的HUB可分為10Mbps、100Mbps和10/100Mbps 自適應(yīng)三種。選擇哪種集線器主要取決于三個因素：a.上連設(shè)備帶寬：如果上連設(shè)備支持IEEE802.3U，自然可購買100Mbps集線器，否則只有選 擇10Mbps的了；b.站點數(shù)：由于連在集線器上的所有電腦均爭用同一個上行總線，處于同一沖突域內(nèi)，所以如果電腦數(shù)目較多，最好選擇帶寬高的；c.應(yīng) 用需求。

2.是否滿足擴(kuò)展需求

根據(jù)端口數(shù)目的多少HUB一般分為8口、16口和24口幾種。當(dāng)一個集線器提供的端口不夠時，一般有以下兩種方法擴(kuò)展：

a.堆疊：堆疊是解決單個集線器端口不足時的一種方法，但是因為堆疊在一起的多個集線器還是工作在同一環(huán)境下，所以堆疊的層數(shù)也不能太多。市面上一些集線 器以其堆疊層數(shù)比其他品牌的多而作為賣點，如果遇到這種情況，要辨證認(rèn)識：一方面可堆疊層數(shù)越多，一般說明集線器的穩(wěn)定性越高；另一方面，可堆疊層數(shù)越 多，每個用戶實際可享有的帶寬則越小。

b.級聯(lián)：級聯(lián)是在網(wǎng)絡(luò)中增加用戶數(shù)的另一種方法，但是此項功能的使用一般是有條件的，即HUB必須提供可級聯(lián)的端口，此端口上常標(biāo)有“Uplink”或 “MDI”字樣，用此端口與其他的HUB進(jìn)行級聯(lián)。如果沒有提供專門的端口，當(dāng)要進(jìn)行級聯(lián)時，連接兩個集線器的雙絞線在制作時必須要進(jìn)行錯線。

3.是否支持網(wǎng)管功能

根據(jù)對HUB管理方式的不同可分為Damp Hub 亞集線器 和Intelligent Hub 智能集線器 兩種。智能集線器改進(jìn)了普通HUB的缺點，增加了網(wǎng)絡(luò)交換功能，具有網(wǎng)絡(luò)管理和自動檢測網(wǎng)絡(luò)端口速度的能力（類似于交換機(jī)）。而亞集線器只起到簡單的信號 放大和再生的作用，無法對網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行優(yōu)化。早期使用的共享式HUB一般為非智能型的，而現(xiàn)在流行的100Mbps HUB和10/100Mbps自適應(yīng)HUB多為智能型的。

4.注意接口類型

選擇HUB時，還要注意信號輸入口的接口類型，與雙絞線連接時需要具有RJ-45接口；如果與細(xì)纜相連，需要具有BNC接口；與粗纜相連需要有AUI接 口；當(dāng)局域網(wǎng)長距離連接時，還需要具有與光纖連接的光纖接口。早期的10Mbps HUB一般具有RJ-45、BNC和AUI三種接口。100Mbps HUB和10/100Mbps HUB一般只有RJ-45接口，有的也具有光纖接口。

5.注意品牌和價格

目前市面上的高檔HUB市場主要還是由美國產(chǎn)品占據(jù)，如3COM、Intel等，它們在設(shè)計上比較獨特，一般幾個甚至是每個端口配置一個處理器，當(dāng)然價格 比較高。我國臺灣的D-Link和Accton的產(chǎn)品占據(jù)了中低端市場上的主要份額，而大陸的一些公司如聯(lián)想、實達(dá)也分別推出了自己的產(chǎn)品。中低檔產(chǎn)品一 般均采用單處理器技術(shù)，其外圍電路的設(shè)計也大同小異。各個品牌在質(zhì)量上差距已經(jīng)不大。相對而言，大陸產(chǎn)品的價格要便宜很多

首先說HUB,也就是 集線器 。它的作用可以簡單的理解為將一些機(jī)器連接起來組成一個局域網(wǎng)。而 交換機(jī) （又名交換式集線器）作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區(qū)別：集線器采用的式共享帶寬的工作方式，而交換機(jī)是獨享帶寬。這樣在機(jī)器很多或數(shù)據(jù)量很 大時，兩者將會有比較明顯的。而 路由器 與以上兩者有明顯區(qū)別，它的作用在于連接不同的網(wǎng)段并且找到網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸最合適的路徑 ，可以說一般情況下個人用戶需求不大。路由器是產(chǎn)生于交換機(jī)之后，就像交換機(jī)產(chǎn)生于集線器之后，所以路由器與交換機(jī)也有一定聯(lián)系，并不是完全獨立的兩種設(shè) 備。路由器主要克服了交換機(jī)不能路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。

問：什么是交換機(jī)？

——答：交換機(jī)也叫交換式集線器，它通過對信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用，由于交換機(jī)根據(jù)所傳遞信息包 的目的地址，將每一信息包獨立地從源端口送至目的端口，避免了和其他端口發(fā)生碰撞，因此，交換機(jī)可以同時互不影響的傳送這些信息包，并防止傳輸碰撞，提高 了網(wǎng)絡(luò)的實際吞吐量。

問：什么是路由器？

——答：路由器（Router）是網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的重要組成部分，它相對網(wǎng)橋提供了一個更高層次的LAN互聯(lián)。路由器能根據(jù)分組類型過濾和選擇路由，支持在LAN段之間有多個鏈路的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)某個鏈路損壞時，可選擇其他路由以及根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的情況決定路由。

問：什么是級聯(lián)？

——答：級聯(lián)是通過雙絞線把需要級聯(lián)的設(shè)備通過級聯(lián)端口相連接，從而達(dá)到增加同一網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)目的方法。

問：什么是集線器？

——答：集線器是對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理的最小單元，它只是一個信號放大和中轉(zhuǎn)的設(shè)備，不具備自動尋址能力和交換作用，由于所有傳到集線器的數(shù)據(jù)均被廣播到與之相連的各個端口，因而容易形成數(shù)據(jù)堵塞。

總的來說，路由器與交換機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）工作層次不同

最初的的交換機(jī)是工作在OSI／RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層，也就是第二層，而路由器一開始就設(shè)計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。由于交換機(jī)工作在OSI的 第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），所以它的工作原理比較簡單，而路由器工作在OSI的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），可以得到更多的協(xié)議信息，路由器可以做出更加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決 策。

（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對象不同

交換機(jī)是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡(luò)的ID號（即IP地址）來確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址。IP地址是在軟 件中實現(xiàn)的，描述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)，有時這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò)地址。MAC地址通常是硬件自帶的，由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來分配的，而且已經(jīng)固 化到了網(wǎng)卡中去，一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自動分配。

（3）傳統(tǒng)的交換機(jī)只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域

由交換機(jī)連接的網(wǎng)段仍屬于同一個廣播域，廣播數(shù)據(jù)包會在交換機(jī)連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會導(dǎo)致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會被分 配成不同的廣播域，廣播數(shù)據(jù)不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機(jī)具有VLAN功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通信交流的，它們之間的 交流仍然需要路由器。

（4）路由器提供了防火墻的服務(wù)

路由器僅僅轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包，不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和未知目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送，從而可以防止廣播風(fēng)暴。

交換機(jī)一般用于LAN-WAN的連接，交換機(jī)歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機(jī)也可實現(xiàn)第三層的交換。 路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線 路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用不同協(xié)議。相比較而言，路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能 力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應(yīng)用。

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【網(wǎng)絡(luò)技術(shù)】路由器和貓，集線器，交換機(jī)的區(qū)別

貓至少有兩種端口：一個接電話線，一個接RJ-45口（網(wǎng)線）

路由器一般就一種端口：RJ-45 但一個接外網(wǎng)，一個接局域網(wǎng) 路由器和貓不是同一個設(shè)備 路由器，簡單的說就是組成局域網(wǎng)用的，另外還有提供包括分組過濾、分組轉(zhuǎn)發(fā)、優(yōu)先級、復(fù)用、加密、壓縮和防火墻等功能。

貓就是 modem，中文叫：調(diào)制解調(diào)器。

簡單的說就是把你電腦里的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個特定的信號，然后在電話線上發(fā)送出去。就是 能將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號在電話網(wǎng)上傳送，也能將接受到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的設(shè)備。 路由器相當(dāng)于馬路上的警察，負(fù)責(zé)交通疏導(dǎo)和指路的 貓，相當(dāng)于翻譯，把一種數(shù)據(jù)協(xié)議，翻譯成為另外一種數(shù)據(jù)協(xié)議。 貓：其實是叫調(diào)制解調(diào)器，它的作用是把電話線的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳給電腦，然后把電腦的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成電話信號傳送出去，從而實現(xiàn)電腦通過它和電話線上網(wǎng)。

路由器：是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以使連接它的多臺電腦同時上網(wǎng)，和它相同類型的還有后面提到的交換機(jī)和HUB，和后兩者的區(qū)別是：路由器可以自動識別數(shù)據(jù)包發(fā)送和到達(dá)的地址，從而達(dá)到更快的傳輸速度（相當(dāng)于快遞公司的點到點服務(wù)，快捷而準(zhǔn)確）

交換機(jī)：是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以使連接它的多臺電腦組成局域網(wǎng)，如果還有代理服務(wù)器的話還可以實現(xiàn)同時上網(wǎng)功能。它沒有路由器的自動識別數(shù)據(jù)包發(fā)送和到達(dá)地址的功能，但是它比HUB有更高的傳輸速度，因為它能同時給連接它的所有電腦傳送數(shù)據(jù)包，所有電腦是共享它的帶寬速率的。即100M的帶寬，不管連接多少臺電腦，理論上每臺電腦的帶寬都達(dá)到100M。 HUB：（這里糾正一樓的觀點：把HUB理解為交換機(jī)的英文名不恰當(dāng)）HUB的中文名應(yīng)該叫集線器，和上面兩者是一樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其他功能是一樣的。但是它有一點不一樣的地方：它只能逐個地給連接它的電腦處理和發(fā)送數(shù)據(jù)包，所有電腦只能分享它的帶寬速率。即100M的帶寬，如果連接有20臺電腦，每臺電腦的實際帶寬只有5M。 路由器設(shè)置是指，通過它可以實現(xiàn)連接它的電腦自動上網(wǎng)。即路由器自動撥號，而連接它的電腦無須撥號，只須開機(jī)即可上網(wǎng)，非常方便的。具體設(shè)置可以查看路由器的說明書，每臺路由器設(shè)置不同。 怎樣區(qū)別交換機(jī),路由器,集線器和貓，是很多電腦新手的一個問題：下面我們就簡單的介紹一下這幾樣?xùn)|西的區(qū)別： 首先說HUB,也就是集線器。它的作用可以簡單的理解為將一些機(jī)器連接起來組成一個局域網(wǎng)。

而交換機(jī)（又名交換式集線器）作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區(qū)別：集線器采用的式共享帶寬的工作方式，而交換機(jī)是獨享帶寬。這樣在機(jī)器很多或數(shù)據(jù)量很大時，兩者將會有比較明顯的。而路由器與以上兩者有明顯區(qū)別，它的作用在于連接不同的網(wǎng)段并且找到網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸最合適的路徑，可以說一般情況下個人用戶需求不大。路由器是產(chǎn)生于交換機(jī)之后，就像交換機(jī)產(chǎn)生于集線器之后，所以路由器與交換機(jī)也有一定聯(lián)系，并不是完全獨立的兩種設(shè)備。路由器主要克服了交換機(jī)不能路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。 總的來說，路由器與交換機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個方面

（1）工作層次不同 最初的的交換機(jī)是工作在OSI／RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層，也就是第二層，而路由器一開始就設(shè)計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。由于交換機(jī)工作在OSI的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），所以它的工作原理比較簡單，而路由器工作在OSI的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），可以得到更多的協(xié)議信息，路由器可以做出更加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決策。

（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對象不同 交換機(jī)是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡(luò)的ID號（即IP地址）來確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址。IP地址是在軟件中實現(xiàn)的，描述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)，有時這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò)地址。MAC地址通常是硬件自帶的，由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來分配的，而且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去，一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自動分配。

（3）傳統(tǒng)的交換機(jī)只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域 由交換機(jī)連接的網(wǎng)段仍屬于同一個廣播域，廣播數(shù)據(jù)包會在交換機(jī)連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會導(dǎo)致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會被分配成不同的廣播域，廣播數(shù)據(jù)不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機(jī)具有VLAN功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通信交流的，它們之間的交流仍然需要路由器。

（4）路由器提供了防火墻的服務(wù) 路由器僅僅轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包，不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和未知目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送，從而可以防止廣播風(fēng)暴。

交換機(jī)一般用于LAN-WAN的連接，交換機(jī)歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機(jī)也可實現(xiàn)第三層的交換。路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用不同協(xié)議。相比較而言，路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應(yīng)用。 目前個人比較多寬帶接入方式就是ADSL，因此筆者就ADSL的接入來簡單的說明一下。現(xiàn)在購買的ADSL貓大多具有路由功能（很多的時候廠家在出廠時將路由功能屏蔽了，因為電信安裝時大多是不啟用路由功能的，啟用DHCP。打開ADSL的路由功能），如果個人上網(wǎng)或少數(shù)幾臺通過ADSL本身就可以了，如果電腦比較多你只需要再購買一個或多個集線器或者交換機(jī)。考慮到如今集線器與交換機(jī)的價格相差十分小，不是特殊的原因，請購買一個交換機(jī)。不必去追求高價，因為如今產(chǎn)品同質(zhì)化十分嚴(yán)重，我最便宜的交換機(jī)現(xiàn)在沒有任何問題。給你一個參考報價，建議你購買一個8口的，以滿足擴(kuò)充需求，一般的價格100元左右。接上交換機(jī)，所有電腦再接到交換機(jī)上就行了。余下所要做的事情就只有把各個機(jī)器的網(wǎng)線插入交換機(jī)的接口，將貓的網(wǎng)線插入uplink接口。然后設(shè)置路由功能，DHCP等， 就可以共享上網(wǎng)了。

看完以上的解說讀者應(yīng)該對交換機(jī)、集線器、路由器有了一些了解，目前的使用主要還是以交換機(jī)、路由器的組合使用為主，具體的組合方式可根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)情況和需求來確定。

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