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集線器交換機(jī)和路由器的區(qū)別

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集線器交換機(jī)和路由器的區(qū)別

  集線器交換機(jī)和路由器這些都是在使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)需要用到的工具,那么,集線器交換機(jī)和路由器的區(qū)別是什么呢?下面是學(xué)習(xí)啦小編為你整理的集線器交換機(jī)和路由器的區(qū)別,供大家閱覽!

  交換機(jī)與路由器的區(qū)別

  計(jì)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(gè)計(jì)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(shí) 際意義。因此通常在談到“互連”時(shí),就已經(jīng)暗示這些相互連接的計(jì)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)組成了一個(gè)大型 的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),或稱為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),也可簡(jiǎn)稱為互聯(lián)網(wǎng)、互連網(wǎng)。

  將網(wǎng)絡(luò)互相連接起來(lái)要使用一些中間設(shè)備(或中間系統(tǒng)),ISO的術(shù)語(yǔ)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(shí),一般不稱之為網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),因?yàn)檫@僅僅是把一個(gè)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大了,而這仍然是一個(gè)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(shí)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(gè)詞,從橋接到路由到ATM直至電話系統(tǒng),無(wú)論何種場(chǎng)合都可將其套用,搞不清到底什么才是真正的交換。其實(shí)交換一詞 最早出現(xiàn)于電話系統(tǒng),特指實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同電話機(jī)之間話音信號(hào)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(lái)講,交換只是一種技術(shù)概念,即完成信號(hào) 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(gè)涵義廣泛的詞語(yǔ),當(dāng)它被用來(lái)描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第二 層的設(shè)備時(shí),實(shí)際指的是一個(gè)橋接設(shè)備;而當(dāng)它被用來(lái)描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第三層的設(shè)備時(shí),又指的是一個(gè)路由設(shè)備。

  我們經(jīng)常說到的以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)際是一個(gè)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(gè)端口到另一個(gè)任意端口的轉(zhuǎn)發(fā)提供了低時(shí)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(gè)交換矩陣,為任意兩端口間的通信提供通路,或是一個(gè)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(shí) 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(jì)思想上有一個(gè)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(huì)使其產(chǎn)生擁塞,換句話說,交換的能力相對(duì)于所傳信息量而無(wú)窮大(與此相反,ATM交換機(jī)在設(shè)計(jì)上的思路是,認(rèn)為交換的能力相對(duì)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(lái),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(bào)文)傳送到正確的網(wǎng)絡(luò),包括:

  1.IP數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā),包括數(shù)據(jù)報(bào)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(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ)。

  4.IP數(shù)據(jù)報(bào)的差錯(cuò)處理及簡(jiǎn)單的擁塞控制;

  5.實(shí)現(xiàn)對(duì)IP數(shù)據(jù)報(bào)的過濾和記帳。

  對(duì)于不同地規(guī)模的網(wǎng)絡(luò),路由器的作用的側(cè)重點(diǎn)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(duì)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(huì)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(gè)基層網(wǎng)絡(luò)單位--園區(qū)網(wǎng),同時(shí)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(gè)子網(wǎng)所組成的園區(qū)網(wǎng)。在其中,處個(gè)子網(wǎng)在邏輯上獨(dú)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(bào)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。

  集線器與交換機(jī)的區(qū)別

  從兩者的工作原理來(lái)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(lái)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(lái)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(shí)性能會(huì)受到很大的影響。而當(dāng)交換機(jī)工作的時(shí)候,只有發(fā) 出請(qǐng)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(lái)看,集線器不管有多少個(gè)端口,所有端口都是共享一條帶寬,在同一時(shí)刻只能有兩個(gè)端口傳送數(shù)據(jù),其他端口只能等待,同時(shí)集線器只能工作在半雙 工模式下;而對(duì)于交換機(jī)而言,每個(gè)端口都有一條獨(dú)占的帶寬,當(dāng)兩個(gè)端口工作時(shí)并不影響其他端口的工作,同時(shí)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(jiǎn)單的語(yǔ)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(gè)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,它只能起到信號(hào)放大和傳輸?shù)淖?用,不能對(duì)信號(hào)中的碎片進(jìn)行處理,所以在傳輸過程中容易出錯(cuò)。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(dòng)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(dú)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。

  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(jiǎn)單,因此集線器一般都比較小巧:接口面板上一般具備8個(gè)、16個(gè)、24個(gè)、32個(gè)等數(shù)量不等的RJ45接口。

  由于單個(gè)集線器的最大接口數(shù)一般也就32個(gè),如果要連接50臺(tái)甚至100臺(tái)主機(jī)的話該怎么辦呢?集線器上的“Uplink”級(jí)聯(lián)口就是為了解決這個(gè)問題而出現(xiàn)的--通過級(jí)聯(lián)口,可以將多個(gè)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(jí)聯(lián)4個(gè)集線器。

  與接口對(duì)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(lái)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(dòng))指示燈,當(dāng)某個(gè)RJ45接口中有正確的信號(hào)接入時(shí),該接口的“Link”燈呈常亮狀態(tài),當(dāng)有信號(hào)傳輸時(shí),則“Action”燈閃 爍?,F(xiàn)在集線器一般都將“Link”與“Action”指示燈合二為一,用一個(gè)指示燈來(lái)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(gòu)買、增加模塊來(lái)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(duì)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(lái)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(gè)端口工作在全雙工狀態(tài)時(shí),其對(duì)應(yīng)的“FDX”指示燈會(huì)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(shí),則該燈會(huì)閃爍,碰撞越厲害,閃爍越厲害。

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

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