這篇文章主要講解了“Router、Switch和Hub的特征是什么”,文中的講解內容簡單清晰,易于學習與理解,下面請大家跟著小編的思路慢慢深入,一起來研究和學習“Router、Switch和Hub的特征是什么”吧!
在柳北等地區(qū),都構建了全面的區(qū)域性戰(zhàn)略布局,加強發(fā)展的系統(tǒng)性、市場前瞻性、產品創(chuàng)新能力,以專注、極致的服務理念,為客戶提供成都做網站、成都網站設計、成都外貿網站建設 網站設計制作按需開發(fā)網站,公司網站建設,企業(yè)網站建設,成都品牌網站建設,網絡營銷推廣,成都外貿網站建設,柳北網站建設費用合理。
一、路由器(Router)
路由器是工作在OSI第三層-網絡層上、具有連接不同類型網絡的能力并能夠選擇數(shù)據(jù)傳送路徑的網絡設備。因此它的三個特征是:工作在網絡層上、能夠連接不同類型的網絡、能夠選擇數(shù)據(jù)傳送路徑
1、路由器工作在第三層上,路由器是第三層網絡設備,這樣說大家可能都不理解,就先說一下集線器和交換機吧。集線器工作在第一層(即物理層),它沒有智能處理能力,對它來說,數(shù)據(jù)只是電流而已,當一個端口的電流傳到集線器中時,它只是簡單地將電流傳送到其他端口,至于其他端口連接的計算機接收不接收這些數(shù)據(jù),它就不管了。交換機工作在第二層(即數(shù)據(jù)鏈路層),它要比集線器智能一些,對它來說,網絡上的數(shù)據(jù)就是MAC地址的集合,它能分辨出幀中的源MAC地址和目的MAC地址,因此可以在任意兩個端口間建立聯(lián)系,但是交換機并不懂得IP地址,它只知道MAC地址。路由器工作在第三層(即網絡層),它比交換機還要“聰明”一些,它能理解數(shù)據(jù)中的IP地址,如果它接收到一個數(shù)據(jù)包,就檢查其中的IP地址,如果目標地址是本地網絡的就不理會,如果是其他網絡的,就將數(shù)據(jù)包轉發(fā)出本地網絡。
2、路由器能連接不同類型的網絡,我們常見的集線器和交換機一般都是用于連接以太網的,但是如果將兩種網絡類型連接起來,比如以太網與ATM網,集線器和交換機就派不上用場了。路由器能夠連接不同類型的局域網和廣域網,如以太網、ATM網、FDDI網、令牌環(huán)網等。不同類型的網絡,其傳送的數(shù)據(jù)單元——幀(Frame)的格式和大小是不同的,就像公路運輸是汽車為單位裝載貨物,而鐵路運輸是以車皮為單位裝載貨物一樣,從汽車運輸改為鐵路運輸,必須把貨物從汽車上放到火車車皮上,網絡中的數(shù)據(jù)也是如此,數(shù)據(jù)從一種類型的網絡傳輸至另一種類型的網絡,必須進行幀格式轉換。路由器就有這種能力,而交換機和集線器就沒有。實際上,我們所說的“互聯(lián)網”,就是由各種路由器連接起來的,因為互聯(lián)網上存在各種不同類型的網絡,集線器和交換機根本不能勝任這個任務,所以必須由路由器來擔當這個角色。
3、路由器具有路徑選擇能力,在互聯(lián)網中,從一個節(jié)點到另一個節(jié)點,可能有許多路徑,路由器可以選擇通暢快捷的近路,會大大提高通信速度,減輕網絡系統(tǒng)通信負荷,節(jié)約網絡系統(tǒng)資源,這是集線器和二層交換機所根本不具備的性能。
二、交換機(Switch)
交換機是一種基于MAC(網卡的硬件地址)識別,能完成封裝轉發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網絡設備。交換機可以“學習”MAC地址,并把其存放在內部地址表中,通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標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目的地址。
局域網交換機的定義
以太網、快速以太網、FDDI和令牌環(huán)網常被稱為傳統(tǒng)局域網,它們都是共享介質、共享帶寬的共享式局域網。為了提高帶寬,往往采用路由器進行網絡分割,將一個網絡分為多個網段,每個網段有不同的子網地址,不同的廣播域,以減少網絡上的沖突,提高網絡帶寬。微化網段已不能適應局域網擴展和新的網絡應用對高帶寬的需求,有人說“傳統(tǒng)局域網已走到盡頭”。
近幾年突起的交換式局域網技術,能夠解決共享式局域網所帶來的網絡效率低、不能提供足夠的網絡帶寬和網絡不易擴展等一系列問題。它從根本上改變了共享式局域網的結構,解決了帶寬瓶頸問題。目前已有交換以太網、交換令牌環(huán)、交換FDDI和ATM等交換局域網,其中交換以太網應用最為廣泛。交換局域網已成為當今局域網技術的主流。
交換機提供了橋接能力以及在現(xiàn)存網絡上增加帶寬的功能。用于L A N上的交換機與網橋相似,因為它們都運作在數(shù)據(jù)鏈路層(第2層)的M A C子層上,都檢驗著所有進入的網絡流量的設備地址。與網橋還有一點相似,交換機保持一張有關地址的信息表,并用該信息來決定如何過濾并轉發(fā)L A N流量。
與網橋不同,交換機采用交換技術來增加數(shù)據(jù)的輸入輸出總和和安裝介質的帶寬。一般交換機轉發(fā)延遲很小,能經濟地將網絡分成小的沖突網域,為每個工作站提供更高的帶寬。
三、集線器(Hub)
集線器,英文名又稱Hub,在OSI模型中屬于數(shù)據(jù)鏈路層。價格便宜是它最大的優(yōu)勢,但由于集線器屬于共享型設備,導致了在繁重的網絡中,效率變得十分低下,所以我們在中、大型的網絡中看不到集線器的身影。如今的集線器普遍采用全雙工模式,市場上常見的集線器傳輸速率普遍都為100Mbps。接下來我們了解一下集線器的幾個概念:
共享型
集線器最大的特點就是采用共享型模式,就是指在有一個端口在向另一個端口發(fā)送數(shù)據(jù)時,其他端口就處于“等待”狀態(tài)。為什么會“等待”呢?舉個例子來說,其實在單位時間內A向B發(fā)送數(shù)據(jù)包時,A是發(fā)送給B、C、D三個端口的(該現(xiàn)象即緊接下文介紹的IP廣播),但是只有B接收,其他的端口在第一單位時間判斷不是自己需要的數(shù)據(jù)后將不會再去接收A發(fā)送來的數(shù)據(jù)。直到A再次發(fā)送IP廣播,在A再次發(fā)送IP廣播之前的單位時間內,C、D是閑置的,或者C、D之間可以傳輸數(shù)據(jù)。我們可以理解為集線器內部只有一條通道(即公共通道),然后在公共通道下方就連接著所有端口。
IP廣播
所謂IP廣播(也稱:群發(fā)),是指集線器在發(fā)送數(shù)據(jù)給下層設備時,不分原數(shù)據(jù)來自何處,將所得數(shù)據(jù)發(fā)給每一個端口,如果其中有端口需要來源的數(shù)據(jù),就會處于接收狀態(tài),而不需要的端口就處于拒絕狀態(tài)。舉個例子來說:在網內時,當客戶端A發(fā)送數(shù)據(jù)包給客戶端B時,集線器便將來自A的數(shù)據(jù)包群發(fā)給每一個端口,此時B就處于接收狀態(tài),其它端口則處于拒絕狀態(tài);在網外也如此,當客戶端A發(fā)送域名“https://www.toutiao.com/”時,通過集線器,然后經過DNS域名解析把IP地址(202.108.36.172)發(fā)回給集線器。此時,集線器便群發(fā)給所有接入的端口,需要此地址的機器便處于接收狀態(tài)(客戶端A處于接收狀態(tài)),不需要則處于拒絕狀態(tài)。
單位時間
這應該是最簡單的一個名詞了,也可以理解為Hub的工作頻率,比如工作頻率為33MHz的Hub,那么在單位時間內Hub能做什么事呢?上面在解釋共享型的時候已經舉了個例子,但是有一點在這需要解釋的是,比如我們有的時候會看到A在向B發(fā)送數(shù)據(jù)的“同時”,C也在向D傳送數(shù)據(jù),這看起來似乎有點矛盾,也確實是這樣,那為什么會看起來2者同時在進行呢?因為A在第一個單位時間內發(fā)送數(shù)據(jù)給B的時候,由于廣播的原因,B、C、D在第一個單位時間內會同時接受廣播,但是C,D會從第2個單位時間開始拒絕接收A發(fā)來的數(shù)據(jù),因為C和D已經判斷出這些數(shù)據(jù)不是他們需要的數(shù)據(jù)。而且在第2個單位時間的時候C也發(fā)送一個數(shù)據(jù)廣播,A,B,D都接受,但是只有D會接收這些數(shù)據(jù)。這些操作只用2到3個單位時間,但是我們卻很難察覺到,感覺上就是在同時“進行”一樣。
四、路由器(Router)與交換機(Switch)的區(qū)別
路由器可以給你的局域網自動分配IP,像一個交通警察,指揮著你的電腦往哪走;交換機是用來分配網絡數(shù)據(jù)的
路由器在網絡層,它根據(jù)IP地址尋址,路由器可以處理TCP/IP協(xié)議,交換機不可以;交換機在中繼層,它根據(jù)MAC地址尋址
路由器可以把一個IP分配給很多個主機使用,這些主機對外只表現(xiàn)出一個IP;交換機可以把很多主機連起來,這些主機對外各有各的IP
路由器可以提供防火墻,交換機不提供該功能。集線器和交換機都是做端口擴展的,就是擴大局域網的接入點,也就是讓局域網能連進來更多的電腦;路由器用來做網絡連接,也就是連接不同的網絡
路由器相當于郵局,把信投遞到收件人地址,它的任務就完成。但是信郵到你們宿舍樓,而這個地址不是你一個人專享的,所以樓管王大爺(交換機)還需要把信給到你手里,他不關心收件人地址,只看收件人姓名,然后打電話叫你來取。沒有郵局,就不能向世界各地的朋友發(fā)信。但是樓管王大爺?shù)拇嬖冢梢允鼓闩c同宿舍樓的朋友書信來往。郵局系統(tǒng)構成的就是廣域網,而宿舍樓就是局域網,構建局域網不需要路由器。
五、交換機和集線器的區(qū)別
集線器是許多個端口的轉發(fā)器,工作位于物理層,是1層設備;而交換機采用的是MAC轉發(fā),工作位于數(shù)據(jù)鏈路層,是2層設備
集線器的端口是共享網絡帶寬,端口接入越多,網絡速度越慢,它的網速會被其他端口所占用;而交換機是每個端口獨享網絡帶寬,例如我們平時使用的百兆交換機,它能保障每個端口都有百兆的網絡帶寬
集線器連接的所有設備都是評分帶寬,因為集線器上只有一根通信線路,因此帶寬平分。當其中一臺設備發(fā)數(shù)據(jù)時,其他設備都只能接收不能發(fā)送;而交換機連接的設備不會互相影響,每個端口都可以獨享帶寬
集線器所有的端口都位于一個沖突域也位于一個廣播域中;而交換機每一個端口都是一個沖突域,所有的端口都位于一個廣播域中
集線器的工作原理是廣播原理,無論從哪個端口接收的信號包,都將以廣播的形式發(fā)送給其他端口,這樣比較容易出現(xiàn)問題,特別是網絡范圍較大時,網絡性能將會受到影響;而交換機是根據(jù)MAC地址進行交換,能夠明確MAC地址的網卡在哪個端口上,然后只會將信號包發(fā)送到對應的端口之上,這樣不容易出現(xiàn)大規(guī)模的網絡性能故障
交換機的自行效率比較低,一次只能發(fā)出一個信號包,
感謝各位的閱讀,以上就是“Router、Switch和Hub的特征是什么”的內容了,經過本文的學習后,相信大家對Router、Switch和Hub的特征是什么這一問題有了更深刻的體會,具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián),小編將為大家推送更多相關知識點的文章,歡迎關注!