集线器,中续器,网桥,交换机,路由器 区分

刚刚接触这些网络设备时确实有点难区分,不过看完我的博客您应该会进一步区分,理解,也是自己对知识的重新理解与巩固吧。随着科技的发展,这些东西有的已经消失了或者说很少用了,有的已经功能合并了,所以今天我总结的也可能不准确,因为今天的交换机和以前的是不同的,今天有些交换机也有路由功能。

一、集线器与中续器

集线器和中续器都是工作在物理层的。集线器(Hub)从一个端口收到了数据时,它只会简单转发给其他端口,究竟是不是正确转发的端口它并不关心,交给高层协议去处理吧!所以,集线器只是一个简单转发比特位的设备,所以缺点就来了,这样会导致广播风暴,比如说集线器连接了5个端口,一个转发四个将会收到同样的数据,三个将是无用数据,造成数据严重冗余。当然要解决这个问题了,衍生出了网桥。

中续器用于扩展局域网的网段长度,它只对物理层的信号进行放大,因为信号在传输的过程中会有损耗,信号强度下降,所以为了传的更远就要对快要损耗识别不出之前的信号进行修复放大。当然也不是中继器越多越好,它的数量受到时延和衰耗的影响,以太网中最多四个。

二、网桥与交换机

网桥和交换机(Switch)工作在数据链路层。为了解决集线器的不足,网桥和交换机出现了,网桥能减少广播风暴,交换机能杜绝广播风暴。集线器只能看得懂物理层的比特位信息,网桥能看得懂数据链路层的数据帧,MAC数据帧中就有源目的物理地址,也叫MAC地址。所以当收到一个数据包时,集线器只会广播,而网桥会识别源MAC地址进行有目的地转发,这样就不用转发无用的冗余数据包,降低了广播风暴的发生。提高了网络的效率。结合下面的图讲解网桥与交换机的不同点与相同处!

注意,网桥只有两个端口 ,所以!要借助集线器才能连接多台终端,在网桥中有地址表,这一点和交换机一样。例如MAC1发送数据报给MAC10,在集线器A就会进行广播,左边的9台终端发生广播风暴,右边不影响,网桥会有目的地进行对数据报进行筛选,将数据报只传给MAC10。所以集线器能减低广播风暴而不能杜绝广播风暴。也许你已经想到了更好的办法杜绝广播风暴,但是很遗憾你没有出生在上个世纪。对的,交换机由此演变而来,如下图:

它放弃了集线器,将网桥做成多接口设备,对了,为什么一开始不设计出交换机这种设备而是网桥呢?是工程师们没有想到吗?当然不是,那个时代硬件技术是真的跟不上的,所以当硬件不成问题了,网桥就被交换机替代了。这就是时代的进步!交换机就不用多解释了吧,多接口网桥,当然交换机很多细节与网桥有很多区别,这里就不细讲了。哦,对了,交换机,网桥里面都有一个地址表,当一个端口收到数据报时先查表,如果有则直接转发到目的地址,如果没有就广播一次,目的客户端收到广播后进行答复,其他非目的客户端忽视广播什么也不做,然后在表中加入这个找到的记录,下次就直接转发该目的客户端了不用广播了。在这里必须吐槽一下《软件工程师教程》这本书了,写的真的是烂,烂到极点。

三、路由器

路由器(Router)是用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器来完成。因此,路由器具有判断网络地址和选择路径的功能,它能在多网络互联环境中,建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网,路由器只接受源站或其他路由器的信息,属网络层的一种互联设备。它不关心各子网使用的硬件设备,但要求运行与网络层协议相一致的软件。

路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。 路由器的基本功能是,把数据(IP 报文)传送到正确的网络,细分则包括:

  • IP 数据报的转发,包括数据报的寻径和传送;
  • 子网隔离,抑制广播风暴;
  • 维护路由表,并与其它路由器交换路由信息,这是 IP 报文转发的基础;
  • IP 数据报的差错处理及简单的拥塞控制;
  • 实现对 IP 数据报的过滤和记帐。

路由器构成了 Internet 的骨架。它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一,它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。因此Internet 研究领域中,路由器技术始终处于核心地位。

只有熟悉了这几种设备才能看懂的网络的构建图!

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