集線器交換機和路由器的區別

  集線器交換機和路由器這些都是在使用網路時需要用到的工具,那麼,是什麼呢?下面是小編為你整理的,供大家閱覽!

  交換機與路由器的區別

  計算機網路往往由許多種不同型別的網路互連連線而成。如果幾個計算機網路只是在物理上連線在一起,它們之間並不能進行通訊,那麼這種“互連”並沒有什麼實 際意義。因此通常在談到“互連”時,就已經暗示這些相互連線的計算機是可以進行通訊的,也就是說,從功能上和邏輯上看,這些計算機網路已經組成了一個大型 的計算機網路,或稱為網際網路絡,也可簡稱為網際網路、互連網。

  將網路互相連線起來要使用一些中間裝置***或中間系統***,ISO的術語稱之為中繼***relay***系統。根據中繼系統所在的層次,可以有以下五種中繼系統:

  1.物理層***即常說的第一層、層L1***中繼系統,即轉發器***repeater***。

  2.資料鏈路層***即第二層,層L2***,即網橋或橋接器***bridge***。

  3.網路層***第三層,層L3***中繼系統,即路由器***router***。

  4.網橋和路由器的混合物橋路器***brouter***兼有網橋和路由器的功能。

  5.在網路層以上的中繼系統,即閘道器***gateway***.

  當中繼系統是轉發器時,一般不稱之為網路互聯,因為這僅僅是把一個網路擴大了,而這仍然是一個網路。高層閘道器由於比較複雜,目前使用得較少。因此一般討論網路互連時都是指用交換機和路由器進行互聯的網路。本文主要闡述交換機和路由器及其區別。

  交換機和路由器

  “交換”是今天網路裡出現頻率最高的一個詞,從橋接到路由到ATM直至電話系統,無論何種場合都可將其套用,搞不清到底什麼才是真正的交換。其實交換一詞 最早出現於電話系統,特指實現兩個不同電話機之間話音訊號的交換,完成該工作的裝置就是電話交換機。所以從本意上來講,交換隻是一種技術概念,即完成訊號 由裝置***到出口的轉發。因此,只要是和符合該定義的所有裝置都可被稱為交換裝置。由此可見,“交換”是一個涵義廣泛的詞語,當它被用來描述資料網路第二 層的裝置時,實際指的是一個橋接裝置;而當它被用來描述資料網路第三層的裝置時,又指的是一個路由裝置。

  我們經常說到的乙太網交換機實際是一個基於網橋技術的多埠第二層網路裝置,它為資料幀從一個埠到另一個任意埠的轉發提供了低時延、低開銷的通路。

  由此可見,交換機內部核心處應該有一個交換矩陣,為任意兩埠間的通訊提供通路,或是一個快速交換匯流排,以使由任意埠接收的資料幀從其他埠送出。在實 際裝置中,交換矩陣的功能往往由專門的晶片***ASIC***完成。另外,乙太網交換機在設計思想上有一個重要的假設,即交換核心的速度非常之快,以致通常的大 流量資料不會使其產生擁塞,換句話說,交換的能力相對於所傳資訊量而無窮大***與此相反,ATM交換機在設計上的思路是,認為交換的能力相對所傳資訊量而言 有限***。

  雖然乙太網第二層交換機是基於多埠網橋發展而來,但畢竟交換有其更豐富的特性,使之不但是獲得更多頻寬的最好途徑,而且還使網路更易管理。

  而路由器是OSI協議模型的網路層中的分組交換裝置***或網路層中繼裝置***,路由器的基本功能是把資料***IP報文***傳送到正確的網路,包括:

  1.IP資料報的轉發,包括資料報的尋徑和傳送;

  2.子網隔離,抑制廣播風暴;

  3.維護路由表,並與其他路由器交換路由資訊,這是IP報文轉發的基礎。

  4.IP資料報的差錯處理及簡單的擁塞控制;

  5.實現對IP資料報的過濾和記帳。

  對於不同地規模的網路,路由器的作用的側重點有所不同。

  在主幹網上,路由器的主要作用是路由選擇。主幹網上的路由器,必須知道到達所有下層網路的路徑。這需要維護龐大的路由表,並對連線狀態的變化作出儘可能迅速的反應。路由器的故障將會導致嚴重的資訊傳輸問題。

  在地區網中,路由器的主要作用是網路連線和路由選擇,即連線下層各個基層網路單位--園區網,同時負責下層網路之間的資料轉發。

  在園區網內部,路由器的主要作用是分隔子網。早期的互連網基層單位是區域網***LAN***,其中所有主機處於同一邏輯網路中。隨著網路規模的不斷擴大,區域網 演變成以高速主幹和路由器連線的多個子網所組成的園區網。在其中,處個子網在邏輯上獨立,而路由器就是唯一能夠分隔它們的裝置,它負責子網間的報文轉發和 廣播隔離,在邊界上的路由器則負責與上層網路的連線。

  集線器與交換機的區別

  從兩者的工作原理來看,交換機和集線器是有很大差別的。首先,從OSI體系結構來看,集線器屬於OSI的第一層物理層裝置,而交換機屬於OSI的第二層資料鏈路層裝置。

  其次,從工作方式來看,集線器採用一種“廣播”模式,因此很容易產生“廣播風暴”,當網路規模較大時效能會受到很大的影響。而當交換機工作的時候,只有發 出請求的埠和目的埠之間相互響應而不影響其他埠,因此交換機能夠在一定程度上隔離衝突域和有效抑制“廣播風暴”的產生。

  另外,從頻寬來看,集線器不管有多少個埠,所有埠都是共享一條頻寬,在同一時刻只能有兩個埠傳送資料,其他埠只能等待,同時集線器只能工作在半雙 工模式下;而對於交換機而言,每個埠都有一條獨佔的頻寬,當兩個埠工作時並不影響其他埠的工作,同時交換機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與集線器的區別,那就應該是智慧與非智慧的區別。集線器說白了只是連線多個計算機的網路裝置,它只能起到訊號放大和傳輸的作 用,不能對訊號中的碎片進行處理,所以在傳輸過程中容易出錯。而交換機則可以看作為是一種智慧型的集線器,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。並且在資料傳遞過程中,傳送端與接受端獨立工作,不與其它埠發生關係,從而達到防止資料丟失和提高吞吐量的目的。

  集線器與交換機的外觀區別

  1***集線器的外觀

  集線器的結構比較簡單,因此集線器一般都比較小巧:介面面板上一般具備8個、16個、24個、32個等數量不等的RJ45介面。

  由於單個集線器的最大介面數一般也就32個,如果要連線50臺甚至100臺主機的話該怎麼辦呢?集線器上的“Uplink”級聯口就是為了解決這個問題而出現的--通過級聯口,可以將多個集線器連線在一起,以便拓展集線器的介面數及連線距離,但最多隻能級聯4個集線器。

  與介面對應的則是面板上標有數字的一排或兩排指示燈,用來指示集線器的工作狀態。其中“Power”是電源指示燈,標有數字的是“Link”***連線***與 “Action”***活動***指示燈,當某個RJ45介面中有正確的訊號接入時,該介面的“Link”燈呈常亮狀態,當有訊號傳輸時,則“Action”燈閃 爍。現在集線器一般都將“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***交換機的外觀

  根據應用範圍不同交換機存在著多種多樣的外觀。例如一些用於骨幹線路的交換機,往往採用的是“模組式”整合方式,使用者可以通過購買、增加模組來增強交換機的功能,這類交換機一般應用在大型企業,其體積也很大。

  而對於那些應用在小型區域網的桌面型交換機,其外觀與普通的集線器非常相似,要想在外觀上區分它們,除了銘牌上“HUB”與“Switch”標誌的區別 外,關鍵是指示燈:如今的交換機大多是10/100Mbps自適應交換機,因此其面板上一般有用來表示該埠是工作在10Mbps還是100Mbps的指 示燈。另外,交換機既可以工作在全雙工狀態下,也可以工作在半雙工狀態下,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,當交換機上的某個埠工作在全雙工狀態時,其對應的“FDX”指示燈會亮,否則該埠工作在半雙工狀態下;“COL”則 是資訊碰撞指示燈,當該埠中傳輸的資料出現碰撞時,則該燈會閃爍,碰撞越厲害,閃爍越厲害。

  對於集線器而言,雖然有些10/100Mbps自適應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。初學者可以通過這一點來區分集線器與交換機。