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1、集线器，路由器，交换机之间的区别2008-03-06 15:07一、路由器（Router）:工作在O SI第三层（网络层）上、肯有连接不同类型网络的 能力并能够选择数据传送路径的网络设备。路由器有三个特征：工作在网络层上、能够连接不同类型的网络、能够选择数据 传的路径。1、路由器工作在第三层上，路由器是第三层网络设备，这样说大家可能都不理解， 就先说一下集线器和交换机吧。集线器工作在第一层（即物理层），它没有智能处理能力，对它来说，数据只是 电流而已，当一个端口的电流传到集线器中时，它只是简单地将电流传送到其他 端口，至于其他端口连接的计算机接收不接收这些数据，它就不管了。交换机工作在第二层（
2、即数据链路层），它要比集线器智能一些，对它来说，网 络上的数据就是MAC地址的集合，它能分辨出帧中的源MAC地址和目的MAC地址， 因此可以在任意两个端口间建立联系，但是交换机并不懂得IP地址，它只知道 MAC地址。路由器工作在第三层（即网络层），它比交换机还要“聪明”一些，它能理解数 据中的IP地址，如果它接收到一个数据包，就检查其中的IP地址，如果目标地 址是本地网络的就不理会，如果是其他网络的，就将数据包转发出本地网络。2、路由器能连接不同类型的网络我们常见的集线器和交换机一般都是用于连接以太网的，但是如果将两种网络类 型连接起来，比如以太网与ATM网，集线器和交换机就派不上用场了。路由
3、器能够连接不同类型的局域网和广域网，如以太网、ATM网、FDDI网、令牌 环网等。不同类型的网络，其传送的数据单元一一帧（Frame）的格式和大小是 不同的，就像公路运输是汽车为单位装载货物，而铁路运输是以车皮为单位装载 货物一样，从汽车运输改为铁路运输，必须把货物从汽车上放到火车车皮上，网 络中的数据也是如此，数据从一种类型的网络传输至另一种类型的网络，必须进 行帧格式转换。路由器就有这种能力，而交换机和集线器就没有。实际上，我们所说的“互联网”，就是由各种路由器连接起来的，因为互联网上 存在各种不同类型的网络，集线器和交换机根本不能胜任这个任务，所以必须由 路由器来担当这个角色。3、路由器
4、具有路径选择能力 在互联网中，从一个节点到另一个节点，可能有许多路径，路由器可以选择通畅 快捷的近路，会大大提高通信速度，减轻网络系统通信负荷，节约网络系统资源，这是集线器和二层交换机所根本不具备的性能。路由器的种类：1、接入路由器接入路由器是指将局域网用户接入到广域网中的路由器设备，我们局域网用户接 触最多的就是接入路由器了。只要有互联网的地方，就会有路由器。如果你通过 局域网共享线路上网，就一定会使用路由器。有的读者会心生疑问：我是通过代理服务器上网的，不用路由器不也能接入互联 网吗？其实代理服务器也是一种路由器，一台计算机加上网卡，再加上ISDN（或 Modem或ADSL），再安装上代理
5、服务器软件，事实上就已经构成了路由器，只不 过代理服务器是用软件实现路由功能，而路由器是用硬件实现路由功能，就像 VCD软解压软件和VCD机的关系一样，结构不同，但是功能却是相同的。2、企业级路由器企业级的路由器是用于连接大型企业内成千上万的计算机，普通的局域网用户就 接触不到了。与接入路由器相比，企业级路由器支持的网络协议多、速度快，要 处理各种局域网类型，支持多种协议，包括IP、IPX和Vine，还要支持防火墙、 包过滤以及大量的管理和安全策略以及VLAN （虚拟局域网）。3、骨干级路由器只有工作在电信等少数部门的技术人员，才能接触到骨干级路由器。互联网目前 由几十个骨干网构成，每个骨干网
6、服务几千个小网络，骨干级路由器实现企业级 网络的互联。对它的要求是速度和可靠性，而价格则处于次要地位。硬件可靠性 可以采用电话交换网中使用的技术，如热备份、双电源、双数据通路等来获得。 这些技术对所有骨干路由器来说是必须的。骨干网上的路由器终端系统通常是不能直接访问的，它们连接长距离骨干网上的 ISP和企业网络。互联网的快速发展给骨干网、企业网和接入网都带来了小的挑 战。二、集线器（Hub）:集线器最大的特点就是采用共享型模式，就是指在有一个端口在向另一个端口发 送数据时，其他端口就处于“等待”状态。为什么会“等待”呢？举个例子来说， 其实在单位时间内A向B发送数据包时，A是发送给B、C、D三
7、个端口的（该现 象即紧接下文介绍的IP广播），但是只有B接收，其他的端口在第一单位时间 判断不是自己需要的数据后将不会再去接收A发送来的数据。直到A再次发送 IP广播，在A再次发送IP广播之前的单位时间内，C，D是闲置的，或者CD之 间可以传输数据。如图1，我们可以理解为集线器内部只有一条通道（即公共通 道），然后在公共通道下方就连接着所有端口。三、交换机：基于MAC （网卡的硬件地址）识别，能完成封装转发数据包功能的 网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，能过在 数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接同源地址 到达目的地址。局域网交换机的定
8、义：以太网、快速以太网、FDDI和令牌环网常被称为传统局 域网，它们都是共享介质、共享带宽的共享式局域网。为了提高带宽，往往采用 路由器进行网络分割，将一个网络分为多个网段，每个网段有不同的子网地址， 不同的广播域，以减少网络上的冲突，提高网络带宽。微化网段已不能适应局域 网扩展和新的网络应用对高带宽的需求，有人说“传统局域网已走到尽头”近几年突起的交换式局域网技术，能够解决共享式局域网所带来的网络效率 低、不能提供足够的网络带宽和网络不易扩展等一系列问题。它从根本上改变了 共享式局域网的结构，解决了带宽瓶颈问题。目前已有交换以太网、交换令牌环、 交换FDDI和ATM等交换局域网，其中交换以太
9、网应用最为广泛。交换局域网已 成为当今局域网技术的主流。交换机提供了桥接能力以及在现存网络上增加带宽的功能。用于LAN上的交换机与网桥相似，因为它们都运作在数据链路层（第2层） 的MAC子层上，都检验着所有进入的网络流量的设备地址。与网桥还有一点相 似，交换机保持一张有关地址的信息表，并用该信息来决定如何过滤并转发LA N流量与网桥不同，交换机采用交换技术来增加数据的输入输出总和和安装介质的 带宽。一般交换机转发延迟很小，能经济地将网络分成小的冲突网域，为每个工 作站提供更高的带宽。交换机和路由器之间有什么区别？（1）工作层次不同最初的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层（第二层
10、），而路由 器一开始设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层（数据 链路层），所以它的工作原理比较简单，而路由器工作在OSI的第三层（网络层）， 可以得到更多的协议信息，路由器可以做出更加智能的转发决策。（2）数据转发所依据的对象不同交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则 是利用不同网络的ID号（即IP地址）来确定数据转发的地址IP地址是在软 件中实现的，描述的是设备所在的网络，有时这些第三层的地址也称为协议地址 或者网络地址MAC地址通常是硬件自带的，由网卡生产商来分配的，而且已经 固化到了网卡中去，一般来说是不可更改的。而IP地址则通常
11、由网络管理员或 系统自动分配。（3）传统的交换机只能分割冲突域，不能分割广播域；而路由器可以分割广播 域。由交换机连接的网段仍属于同一个广播域，广播数据包会在交换机连接的所 有网段上传播，在某些情况会导致通信拥护和安全漏洞。连接到路由器上的网段 会被分配成不同的广播域，广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能，也可以分割广播域，但是各子广播域之 间是不能通信交流的，它们之间的交流仍然需要路由器。（4）路由器提供了防火墙的服务，它仅仅转发特定地址的数据包，不传送不支 持路由协议的数据包传送和求知目标网络数据包的传送，从而可以防止广播风 暴。IP广播（群发）：指集线器在发送数据
12、给下层设备时，不分原数据来自何处， 将所得数据发给每一个端口，如果其中有端口需要来源的数据，就会处于接收状 态，而不需要的端口就处于拒绝状态。举个例子来说：在网内时，当客户端A发送数据包给客户端B时，集线器便将来 自A的数据包群发给每一个端口，此时B就处于接收状态，其它端口则处于拒绝 状态；在网外也如此，当客户端A发送域名”时，通过集线器， 然后经过DNS域名解析把IP地址（202.108.36.172）发回给集线器。此时，集 线器便群发给所有接入的端口，需要此地址的机器便处于接收状态（客户端A 处于接收状态），不需要则处于拒绝状态。这应该是最简单的一个名词了，也可以理解为Hub的工作频率，比
13、如工作频率为 33MHz的Hub，那么在单位时间内Hub能做什么事呢？上面在解释共享型的时候 已经举了个例子，但是有一点在这需要解释的是，比如我们有的时候会看到A 在向B发送数据的“同时”，C也在向D传送数据，这看起来似乎有点矛盾，也 确实是这样，那为什么会看起来2者同时在进行呢？因为A在第一个单位时间内 发送数据给B的时候，由于广播的原因，B、C、D在第一个单位时间内会同时接 受广播，但是C，D会从第2个单位时间开始拒绝接收A发来的数据，因为C和 D已经判断出这些数据不是他们需要的数据。而且在第2个单位时间的时候C也 发送一个数据广播，A，B，D都接受，但是只有D会接收这些数据。这些操作只
14、用2到3个单位时间，但是我们却很难察觉到，感觉上就是在同时“进行”一样。大家都知道在现实的生活中，我们每个人都有属于自己的一个ID号-身份证号码，你可以 去派出所把你的姓名改了，但是你的身份证号却不能随着你自己的姓名更改而更改。在网络 世界中，我们常常可以听到IP地址的概念，不过MAC地址这个专业术语却很少被人提起， 我们往往只知道IP地址，而MAC地址则是幕后英雄。正如我们在日常交流的时候，常常 叫别人的姓名而不会去称呼别人的身份证号道理是一样的。IP地址与MAC地址在日常的计算机使用过程中，大家都知道IP地址只要规划合理，你可以任意更改IP地 址。修改的方法也是比较简单的，只要在对应网卡的
15、TCP/IP协议上双击一下然后修改参数 就行了。那么MAC地址与IP地址同为地址，它们之间有什么地方相似又有什么地方不同 呢？下面就让我们一起来看看吧，了解它们的差异与类似之处便于我们更好的掌握。在 OSI（Open System Interconnection，开放系统互连）7层网络协议参考模型中（如图1），第二层 为数据链路层（Data Link）。MAC地址也叫物理地址、硬件地址或链路地址，由网络设备制 造商生产时写在硬件内部。IP地址与MAC地址在计算机里都是以二进制表示的，IP地址 是32位的，而MAC地址则是48位的。MAC地址的长度为48位（6个字节），通常表示为 12个16进制
16、数，每2个16进制数之间用冒号隔开，如：08:00:20:0A:8C:6D就是一个MAC 地址，其中前6位16进制数08:00:20代表网络硬件制造商的编号，它由IEEE（电气与电子 工程师协会）分配，而后3位16进制数0A:8C:6D代表该制造商所制造的某个网络产品（如网 卡）的系列号。只要你不去更改自己的MAC地址，那么你的MAC地址在世界是惟一的。MAC地址的作用IP地址就如同一个职位，而MAC地址则好像是去应聘这个职位的人才，职位可以既可 以让甲坐，也可以让乙坐，同样的道理一个节点的IP地址对于网卡是不做要求，基本上什 么样的厂家都可以用，也就是说IP地址与MAC地址并不存在着绑定关系。本身有的计算 机流动性就比较强，正如同人才可以给不同的单位干活的道理一样的，人才的流动性是比较 强的。职位和人才的对应关系就有点像是IP地址与MAC地址的对
