從外觀區(qū)分交換機和路由器

1.路由器上有一個WAN口，交換機上僅僅有LAN口
2.從型號上來看，路由器的型號里邊有R（router路由器的英文）字母，交換機有S（交換機switcher）字母
3.從機器上的標簽來看。路由器的標簽上有標示IP地址和賬戶password，而交換機沒有
4.從機器的電源適配器來看。通常交換機的電壓是12V,而路由器是9V

號稱網(wǎng)絡(luò)硬件三劍客的集線器（Hub）、交換機（Switch）與路由器（Router）一直都是網(wǎng)絡(luò)界的活躍分子，但讓非常多初入網(wǎng)絡(luò)之門的菜鳥惱火的是，它們?nèi)卟粌H外觀相似，并且常常呆在一起，要想分清誰是誰。感覺有點難!就讓我們一起來看看它們之間有什么差別和聯(lián)系吧! 

三劍客的工作原理 

一、集線器 
1.什么是集線器 
在認識集線器之前，必須先了解一下中繼器。在我們接觸到的網(wǎng)絡(luò)中。最簡單的就是兩臺電腦通過兩塊網(wǎng)卡構(gòu)成“雙機互連”，兩塊網(wǎng)卡之間通常是由非屏蔽雙絞線來充當信號線的。

因為雙絞線在傳輸信號時信號功率會逐漸衰減，當信號衰減到一定程度時將造成信號失真，因此在保證信號質(zhì)量的前提下，雙絞線的最大傳輸距離為100米。

當兩臺電腦之間的距離超過100米時，為了實現(xiàn)雙機互連。人們便在這兩臺電腦之間安裝一個“中繼器”。它的作用就是將已經(jīng)衰減得不完整的信號經(jīng)過整理。又一次產(chǎn)生出完整的信號再繼續(xù)傳送。

 中繼器就是普通集線器的前身，集線器實際就是一種多port的中繼器。集線器一般有4、8、16、24、32等數(shù)量的RJ45接口，通過這些接口，集線器便能為對應(yīng)數(shù)量的電腦完畢“中繼”功能。因為它在網(wǎng)絡(luò)中處于一種“中心”位置。因此集線器也叫做“Hub”。 
2.集線器的工作原理 
集線器的工作原理非常easy，以圖2為例。圖中是一個具備8個port的集線器。共連接了8臺電腦。集線器處于網(wǎng)絡(luò)的“中心”。通過集線器對信號進行轉(zhuǎn)發(fā)。8臺電腦之間能夠互連互通。

詳細通信過程是這種：假如計算機1要將一條信息發(fā)送給計算機8。當計算機1的網(wǎng)卡將信息通過雙絞線送到集線器上時，集線器并不會直接將信息送給計算機8，它會將信息進行“廣播”--將信息同一時候發(fā)送給8個port，當8個port上的計算機接收到這條廣播信息時，會對信息進行檢查，假設(shè)發(fā)現(xiàn)該信息是發(fā)給自己的，則接收，否則不予理睬。

由于該信息是計算機1發(fā)給計算機8的，因此終于計算機8會接收該信息，而其他7臺電腦看完信息后，會由于信息不是自己的而不接收該信息。

 
3.集線器的特點 
1）共享帶寬 
集線器的帶寬是指它通信時可以達到的最大速度。眼下市面上用于中小型局域網(wǎng)的集線器主要有10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自適應(yīng)三種。 

10Mb帶寬的集線器的傳輸速度最大為10Mbps，即使與它連接的計算機使用的是100Mbps網(wǎng)卡。在數(shù)據(jù)傳輸時速度仍然僅僅有10Mbps。

10/100Mbps自適應(yīng)集線器可以依據(jù)與port相連的網(wǎng)卡速度自己主動調(diào)整帶寬，當與10Mbps的網(wǎng)卡相連時。其帶寬為10Mb。與100Mbps的網(wǎng)卡相連時。其帶寬為100Mb，因此這樣的集線器也叫做“雙速集線器”。

 

集線器是一種“共享”設(shè)備，集線器本身不能識別目的地址，當同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機給B主機數(shù)據(jù)傳輸時，數(shù)據(jù)包在以集線器為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)?，由每一臺終端通過驗證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。

 

因為集線器在一個時鐘周期中僅僅能傳輸一組信息。假設(shè)一臺集線器連接的機器數(shù)目較多，而且多臺機器常常須要同一時候通信時，將導致集線器的工作效率非常差，如發(fā)生信息阻塞、碰撞等。 

為什么會這樣呢?打給例如。以圖2為例，當計算機1正在通過集線器發(fā)信息給計算機8時，假設(shè)此時計算機2也想通過集線器將信息發(fā)給計算機7，當它試圖與集線器聯(lián)系時。卻發(fā)現(xiàn)集線器正在忙計算機1的事情。于是計算機2便會“帶”著數(shù)據(jù)站在集線器的面前等待，并時時要求集線器停下計算機1的活來幫自己干。假設(shè)計算機2成功地將集線器“搶”過來了（因為集線器是“共享”的。因此非常easy搶到手），此時正處于傳輸狀態(tài)的計算機1的數(shù)據(jù)便會停止，于是計算機1也會去“搶”集線器…… 

可見，集線器上每一個port的真實速度除了與集線器的帶寬有關(guān)外，與同一時候工作的設(shè)備數(shù)量也有關(guān)。比方說一個帶寬為10Mb的集線器上連接了8臺計算機，當這8臺計算機同一時候工作時，則每臺計算機真正所擁有的帶寬是10/8=1.25Mb! 

2) 半雙工 

先說說全雙工：兩臺設(shè)備在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時，通信兩方都能在同一時刻進行發(fā)送或接收操作。這種傳送方式就是全雙工。而處于半雙工傳送方式的設(shè)備。當當中一臺設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)時，還有一臺僅僅能接收，而不能同一時候?qū)⒆约旱臄?shù)據(jù)發(fā)送出去。 

因為集線器採取的是“廣播”傳輸信息的方式。因此集線器傳送數(shù)據(jù)時僅僅能工作在半雙工狀態(tài)下，比方說計算機1與計算機8須要相互傳送一些數(shù)據(jù)，當計算機1在發(fā)送數(shù)據(jù)時。計算機8僅僅能接收計算機1發(fā)過來的數(shù)據(jù)，僅僅有等計算機1停止發(fā)送并做好了接收準備。它才干將自己的信息發(fā)送給計算機1或其他計算機。 

二、交換機 
1.什么是交換機 
交換機也叫交換式集線器。它通過對信息進行又一次生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定port，具備自己主動尋址能力和交換作用，因為交換機依據(jù)所傳遞信息包的目的地址。將每一信息包獨立地從源port送至目的port。避免了和其它port發(fā)生碰撞。廣義的交換機就是一種在通信系統(tǒng)中完畢信息交換功能的設(shè)備。 

2.交換機的工作原理 
在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。交換機是針對共享工作模式的弱點而推出的。

集線器是採用共享工作模式的代表，假設(shè)把集線器比作一個郵遞員，那么這個郵遞員是個不認識字的“傻瓜”--要他去送信，他不知道直接依據(jù)信件上的地址將信件送給收信人。僅僅會拿著信分發(fā)給全部的人，然后讓接收的人依據(jù)地址信息來推斷是不是自己的!而交換機則是一個“聰明”的郵遞員--交換機擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機的全部的port都掛接在這條背部總線上。當控制電路收到數(shù)據(jù)包以后。處理port會查找內(nèi)存中的地址對比表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個port上。通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的port。

目的MAC若不存在。交換機才廣播到全部的port，接收port回應(yīng)后交換機會“學習”新的地址，并把它加入入內(nèi)部地址表中。

 

可見。交換機在收到某個網(wǎng)卡發(fā)過來的“信件”時，會依據(jù)上面的地址信息，以及自己掌握的“常住居民戶口簿”高速將信件送到收信人的手中。萬一收信人的地址不在“戶口簿”上，交換機才會像集線器一樣將信分發(fā)給全部的人，然后從中找到收信人。而找到收信人之后。交換機會立馬將這個人的信息登記到“戶口簿”上，這樣以后再為該客戶服務(wù)時。就能夠迅速將信件送達了。

 

3.交換機的性能特點 
1）獨享帶寬 
因為交換機可以智能化地依據(jù)地址信息將數(shù)據(jù)高速送到目的地。因此它不會像集線器那樣在數(shù)據(jù)傳輸時“打攪”那些非收信人。這樣一來，交換機在同一時刻可進行多個port組之間的數(shù)據(jù)傳輸。并且每一個port都可視為是獨立的網(wǎng)段。相互通信的兩方獨自享有所有的帶寬，無須同其它設(shè)備競爭使用。

比方說，當A主機向D主機發(fā)送數(shù)據(jù)時，B主機可同一時候向C主機發(fā)送數(shù)據(jù)，并且這兩個傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的所有帶寬--如果此時它們使用的是10Mb的交換機。那么該交換機此時的總流通量就等于2×10Mb=20Mb。 

2）全雙工 
當交換機上的兩個port在通信時，因為它們之間的通道是相對獨立的，因此它們能夠?qū)崿F(xiàn)全雙工通信。 

三、集線器與交換機的差別 

從兩者的工作原理來看。交換機和集線器是有非常大區(qū)別的。首先，從OSI體系結(jié)構(gòu)來看，集線器屬于OSI的第一層物理層設(shè)備，而交換機屬于OSI的第二層數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。 

其次，從工作方式來看，集線器採用一種“廣播”模式。因此非常easy產(chǎn)生“廣播風暴”。當網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時性能會受到非常大的影響。而當交換機工作的時候，僅僅有發(fā)出請求的port和目的port之間相互響應(yīng)而不影響其它port，因此交換機可以在一定程度上隔離沖突域和有效抑制“廣播風暴”的產(chǎn)生。 

另外，從帶寬來看。集線器無論有多少個port，全部port都是共享一條帶寬，在同一時刻僅僅能有兩個port傳送數(shù)據(jù)。其它port僅僅能等待，同一時候集線器僅僅能工作在半雙工模式下；而對于交換機而言。每一個port都有一條獨占的帶寬，當兩個port工作時并不影響其它port的工作，同一時候交換機不但能夠工作在半雙工模式下并且能夠工作在全雙工模式下。 

假設(shè)用最簡單的語言敘述交換機與集線器的差別，那就應(yīng)該是智能與非智能的差別。

集線器說白了僅僅是連接多個計算機的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它僅僅能起到信號放大和傳輸?shù)淖饔?，不能對信號中的碎片進行處理，所以在傳輸過程中easy出錯。而交換機則能夠看作為是一種智能型的集線器，它除了擁有集線器的全部特性外，還具有自己主動尋址、交換、處理的功能。而且在數(shù)據(jù)傳遞過程中。發(fā)送端與接受端獨立工作。不與其他port發(fā)生關(guān)系，從而達到防止數(shù)據(jù)丟失和提高吞吐量的目的。

 

四、路由器 
1.路由器的作用 
通過集線器或交換機，我們能夠?qū)⒎浅６嗯_電腦組成一個比較大的局域網(wǎng)（圖3），可是當機器的數(shù)量達到一定數(shù)目時。問題也就來了：對于用集線器構(gòu)成的局域網(wǎng)而言，因為採用“廣播”工作模式。當網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時，信息在傳輸過程中出現(xiàn)碰撞、阻塞的情況越來越嚴重。即使是交換機，這樣的情況也相同存在。其次，這樣的局域網(wǎng)不安全，也不利于管理。 

為了解決這些問題，人們便將一個較大的網(wǎng)絡(luò)劃分為一個個小的子網(wǎng)、網(wǎng)段，或者直接將它們劃分為多個VLAN（即虛擬局域網(wǎng)），在一個VLAN內(nèi)，一臺主機發(fā)出的信息僅僅能發(fā)送到具有同樣VLAN號的其它主機。其它VLAN的成員收不到這些信息或廣播幀。採用VLAN劃分網(wǎng)絡(luò)后，可有效地抑制網(wǎng)絡(luò)上的廣播風暴，添加網(wǎng)絡(luò)的安全性，使管理控制集中（圖4）。 

既然是局域網(wǎng)。萬一分別處于不同VLAN的主機須要互相通信時該怎么辦呢?這時候就得通過路由器（Router，轉(zhuǎn)發(fā)者）來幫忙了。

路由器能夠?qū)⑻幱诓煌泳W(wǎng)、網(wǎng)段、VLAN的電腦連接起來。讓它們自由通信。另外。我們都知道眼下的網(wǎng)絡(luò)有非常多種結(jié)構(gòu)類型。且不同網(wǎng)絡(luò)所使用的協(xié)議、速度也不盡同樣。當兩個不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)須要互連時，也能夠通過路由器來實現(xiàn)。路由器能夠使兩個相似或不同體系結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)段連接到一起，以構(gòu)成一個更大的局域網(wǎng)或一個廣域網(wǎng)。

 

可見。路由器是一種連接多個網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)段或VLAN之間的數(shù)據(jù)信息進行“翻譯”，以使它們可以相互“讀”懂對方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個更大的網(wǎng)絡(luò)。 

2.路由器的工作原理 
所謂路由就是指通過相互連接的網(wǎng)絡(luò)把信息從源地點移動到目標地點的活動。

那么路由器詳細是怎樣進行“翻譯”工作的呢?

我們平時在學習、翻譯英語時，肯定會準備一本英漢字典，通過它來實現(xiàn)英文與中文之間的互現(xiàn)轉(zhuǎn)換。

而對于路由器而言，它也有這樣的用于翻譯的字典--路徑表。路徑表（Routing Table）保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)。如子網(wǎng)的標志信息、網(wǎng)上路由器的個數(shù)和下一個路由器的名字等內(nèi)容。路徑表能夠是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的，也能夠由系統(tǒng)動態(tài)改動，能夠由路由器自己主動調(diào)整，也能夠由主機控制。

 

通過路由器能夠讓不同子網(wǎng)、網(wǎng)段進行互連，因此路由器與集線器、交換機不同。它一般安裝在網(wǎng)絡(luò)的“骨干”部位，而不像集線器、交換機那樣工作在基層。

比方說一個較大規(guī)模的企業(yè)局域網(wǎng)，基于管理、安全、性能的考慮，一般都會將整個網(wǎng)絡(luò)劃分為多個VLAN，如此一來。當VLAN與VLAN之間進行通訊時，就必須使用路由器。 

對于該企業(yè)網(wǎng)而言?？隙ㄟ€須要與互聯(lián)網(wǎng)相連，對于企業(yè)而言，一般都是通過租用電信的DDN專線或者利用ADSL、Cable、ISDN等方式將企業(yè)網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)。而此時因為網(wǎng)絡(luò)體系及所用協(xié)議的不同。也須要路由器來完畢企業(yè)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的互連工作。

 

一般來說，在路由過程中，信息至少會經(jīng)過一個或多個中間節(jié)點。

通常，人們會把路由和交換進行對照。這主要是由于在普通用戶看來兩者所實現(xiàn)的功能是全然一樣的。

事實上，路由和交換之間的主要差別就是交換發(fā)生在OSI參考模型的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）。而路由發(fā)生在第三層，即網(wǎng)絡(luò)層。這一差別決定了路由和交換在移動信息的過程中須要使用不同的控制信息，所以兩者實現(xiàn)各自功能的方式是不同的。路由器通過路由決定數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)策略稱為路由選擇，這也是路由器名稱的由來。 

三劍客的外觀比較 

前面我們已經(jīng)解說了集線器、交換機、路由器的工作原理，可是對于非常多剛開始學習的人來說。有時也希望可以從外觀上去區(qū)分它們。

當然，集線器、交換機、路由器在外觀上肯定有所差別，但這些往往僅僅能作為參考信息，畢竟如今非常多集線器、交換機與路由器產(chǎn)品在外觀上看非常相似。而這里面最難區(qū)分的就是普通桌面型的集線器與交換機，而路由器相對照較easy識別。 
1.集線器與交換機的外觀差別 

1）集線器的外觀 
集線器的結(jié)構(gòu)比較簡單，因此集線器一般都比較小巧：接口面板上一般具備8個、16個、24個、32個等數(shù)量不等的RJ45接口。 

因為單個集線器的最大接口數(shù)一般也就32個。假設(shè)要連接50臺甚至100臺主機的話該怎么辦呢?

集線器上的“Uplink”級聯(lián)口就是為了解決問題而出現(xiàn)的--通過級聯(lián)口，能夠?qū)⒍鄠€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，但最多僅僅能級聯(lián)4個集線器。

 

與接口相應(yīng)的則是面板上標有數(shù)字的一排或兩排指示燈，用來指示集線器的工作狀態(tài)。

當中“Power”是電源指示燈，標有數(shù)字的是“Link”（連接）與“Action”（活動）指示燈。當某個RJ45接口中有正確的信號接入時，該接口的“Link”燈呈常亮狀態(tài)，當有信號傳輸時，則“Action”燈閃爍。如今集線器一般都將“Link”與“Action”指示燈合二為一。用一個指示燈來完畢“Link”與“Action”的工作。 

2）交換機的外觀 
依據(jù)應(yīng)用范圍不同交換機存在著多種多樣的外觀。比如一些用于骨干線路的交換機，往往採用的是“模塊式”集成方式，用戶能夠通過購買、添加模塊來增強交換機的功能，這類交換機一般應(yīng)用在大型企業(yè)，其體積也非常大。

 

而對于那些應(yīng)用在小型局域網(wǎng)的桌面型交換機，其外觀與普通的集線器很相似，要想在外觀上區(qū)分它們。除了銘牌上“HUB”與“Switch”標志的差別外。關(guān)鍵是指示燈：現(xiàn)在的交換機大多是10/100Mbps自適應(yīng)交換機，因此其面板上一般實用來表示該port是工作在10Mbps還是100Mbps的指示燈。另外，交換機既能夠工作在全雙工狀態(tài)下，也能夠工作在半雙工狀態(tài)下，因此其面板上一般另一排“FDX/COL”或“FD/COL”指示燈。

 

當中“FDX”或“FD”是“Full Duplex”（全雙工）的縮寫。當交換機上的某個port工作在全雙工狀態(tài)時。其相應(yīng)的“FDX”指示燈會亮。否則該port工作在半雙工狀態(tài)下。“COL”則是信息碰撞指示燈，當該port中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)出現(xiàn)碰撞時。則該燈會閃爍。碰撞越厲害，閃爍越厲害。 

對于集線器而言。盡管有些10/100Mbps自適應(yīng)的集線器也實用來指示是工作在10Mbps還是100Mbps的指示燈，但絕對沒有“FDX/COL”指示燈。剛開始學習的人能夠通過這一點來區(qū)分集線器與交換機。 
2.路由器的組成與外觀 

1）路由器的組成 

路由器作為一種高級的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并非每一個人都能夠接觸到的。這是由于它的普及性不如集線器、交換機高。 

集線器、交換機在工作時都是通過硬件直接實現(xiàn)信號的傳輸，而路由器則不同，其實路由器是一臺特殊的計算機，它有CPU、存儲介質(zhì)以及操作系統(tǒng)，僅僅只是這些都與PC上的有點區(qū)別而已。總的說來，路由器也可分為硬件及軟件兩部分。

軟件部分主要是操作系統(tǒng)。普通PC的操作系統(tǒng)有Windows系列、Linux/Unix等。而路由器的操作系統(tǒng)就是IOS（Internetwork Operating System。互聯(lián)網(wǎng)際操作系統(tǒng)）。 

路由器的硬件主要有CPU、接口和存儲介質(zhì)等。路由器中的CPU和計算機中的CPU所要實現(xiàn)的功能都是一樣的。

一般來說。計算機的CPU處理能力比路由器強大?？墒窃谝恍└叨寺酚善魃弦矔玫筋l率高到300MHz的CPU。路由器中的接口是很重要的，由于它是連接網(wǎng)絡(luò)最直接的媒介。它的接口主要有以太網(wǎng)口、串口、FDDI、令牌環(huán)等。計算機中有內(nèi)存和硬盤。路由器中也有，僅僅只是它的名字不同而已。路由器中的存儲介質(zhì)主要有ROM（Read-Only Memory，僅僅讀儲存設(shè)備）、Flash（閃存）、NVROM（非易失性隨機存儲器）、DRAM（動態(tài)隨機存儲器）等幾種。 

路由器正是通過其特殊的軟件功能來完畢路由工作的。因為這樣的專業(yè)的路由器價格昂貴，所以如今人們也會在一些對路由器要求不高的應(yīng)用環(huán)境中利用普通的PC機來實現(xiàn)路由功能，比方說僅僅要在一臺PC機上安裝Windows2000 Server。然后進行必要的配置，一臺“路由器”就打造出來了。 

2）路由器的外觀 

路由器主要執(zhí)行在骨干網(wǎng)絡(luò)上。因此外觀也千姿百態(tài)，比方一些應(yīng)用于因特網(wǎng)骨干線路的千兆級別的路由器，往往也是模塊化設(shè)計，體型也非常龐大。 

而那些應(yīng)用于中小型企業(yè)的路由器則相對照較小巧，這類外觀看起來與集線器、交換機差點兒相同的路由器，其最大的外觀特點就是port數(shù)量相對較少，但類型多樣。 
事實上也非常好理解，路由器主要是用來連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)，它位于網(wǎng)絡(luò)的最高層?；诔杀镜目紤]。其port肯定比較少，但同一時候為了連接多種類型的網(wǎng)絡(luò)。又必須具備多種類型的網(wǎng)絡(luò)接口。

在以太網(wǎng)組網(wǎng)中，我們常常須要選用集線器（Hub）和交換機（Switch）,當網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)站較多時，它們是不可缺少的選擇。在網(wǎng)絡(luò)中它們起著架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的作用，是網(wǎng)絡(luò)的重要互聯(lián)設(shè)備。在以光纖作為傳輸媒體的網(wǎng)絡(luò)中，仍會須要使用集線器和交換機。可是組網(wǎng)中怎樣選擇使用HUB還是Switch呢。我們須要了解這兩種設(shè)備的性能。

 集線器，傳統(tǒng)的集線器能夠看作是多port中繼器，處于OSI模型的第一層--物理層。要求port兩端的數(shù)據(jù)速率一致，數(shù)據(jù)幀一致，通信協(xié)議一致，這樣的集線器能起到連接網(wǎng)絡(luò)。延伸網(wǎng)絡(luò)的能力。能夠由它們組成龐大的星型網(wǎng)絡(luò)。但它是基于共享媒體的，總帶寬有限，各個port分得的帶寬更是有限的。HUB相比于交換機，它的傳輸數(shù)據(jù)率有限，假設(shè)網(wǎng)站比較多，會造成系統(tǒng)性能的高速下降。

 交換機，交換機處于OSI模型的第二層--數(shù)據(jù)鏈路層。交換機的傳輸數(shù)據(jù)原理與HUB不同。它採用矩陣交換通道的方式傳輸數(shù)據(jù)，各個數(shù)據(jù)通道都有獨立的帶寬。盡管一個時刻一個port僅僅能有一個通道，但總體上看交換機卻是多個交換通道同一時候開通的，因此，交換機的傳輸數(shù)據(jù)性能比HUB要高的多。

另外，因為交換設(shè)備不再局限于碰撞域。因此，交換機比集線器在延伸網(wǎng)絡(luò)上最有優(yōu)勢。交換機更為智能。

 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不可能輕易消失，也不可能由一種設(shè)備代替全部其他設(shè)備，各種設(shè)備都在不斷發(fā)展。近些年來，集線器也發(fā)展了多種類型，如：智能集線器?？啥询B集線器，交換式集線器等等。集線器的性能擴展了。

比方：光纖通道集線器是通過光纖通道仲裁回路拓撲來增強server和存儲設(shè)備的連通性的。和以太網(wǎng)的集線器相似的是，光纖通道集線器是FC-AL拓撲的核心?？墒够芈返玫郊惺降乇O(jiān)控和管理。通過使用集線器，多重能夠在不中斷回路工作的前提下在回路中加入和拆離網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

交換式集線器。是近期才增加光纖通道集線器家族的新成員，在集線器和交換機兩大陣營之間搭起了一座連接的橋梁。

這樣的集線器易于管理，交換式集線器上的port都是專用的，每一port都能獲得最大帶寬。

 

 因此，在組網(wǎng)中是使用集線器還是交換機。能夠從下面幾個方面考慮： 
 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模――，依據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小，能夠非常好的選擇是使用集線器還是交換機。一般覺得，交換機適用于不論什么規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，但假設(shè)一個網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點少于50個。那么就能夠選擇集線器。

可是。假設(shè)一些應(yīng)用給網(wǎng)絡(luò)帶來非常大的負載（比方完整的影像視頻傳輸），在這樣的情況下?？赡茼氁x用交換式集線器。
 帶寬――光纖通道集線器與以太網(wǎng)集線器相似，全部port都能獲取由其它port發(fā)出的數(shù)據(jù)。

這樣的工作方式常常導致帶寬擁塞，有時還會引發(fā)安全問題。然而交換機的port卻是全然獨立的，每一個port都能同一時候支持所使用的拓撲下的最大帶寬極限。 
 安全性――你決定選用集線器還是交換機的時候，安全性可能是須要考慮的因素。

使用高性能的交換機能夠方便地對網(wǎng)絡(luò)進行邏輯分段。構(gòu)建虛擬局域網(wǎng)，提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。提高網(wǎng)絡(luò)的管理水平。而集線器并不具有這樣的功能。

 還有一個方面，交換機的價格一般同量port數(shù)的集線器要貴一些。象一些小的網(wǎng)絡(luò)。還是能夠考慮使用集線器，但交換機代替集線器是一種趨勢。

集線器、交換機、路由器差別和使用淺談（最新修定版） 

你是否常常聽到有人提起【集線器、交換機、路由器】這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的名字？是否非常想知道它們之間究竟有什么差別？功能怎樣？看完這篇由我在網(wǎng)上搜集并整理的相關(guān)資料，相信你一定會有個簡單、明了、清晰的認識。 

什么是集線器——

集線器也叫【HUB】。工作在網(wǎng)絡(luò)的第一層（也叫物理層、最底層），它的作用就是將一些電腦簡單的連接起來組成一個局域網(wǎng)。它是一個純硬件的設(shè)備（沒有內(nèi)置管理軟件），用于連接網(wǎng)絡(luò)終端，不能打破沖突域和廣播域。

什么是交換機——

交換機又叫【Switch】，還可以叫做【交換式集線器】，工作在網(wǎng)絡(luò)的第二層（也叫數(shù)據(jù)鏈路層），作用與集線器大體同樣。略微高端一點的交換機都有一個內(nèi)置的。用于管理設(shè)備本身，及所連網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)軟件。

用于連接網(wǎng)絡(luò)終端，可以打破沖突域?？墒遣荒芮懈顝V播域。

以上兩者的差別：

集線器採用的是共享帶寬的工作方式。連接在集線器上的不論什么一個設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時。其它全部設(shè)備必須等待，此設(shè)備享有全部帶寬，通訊完成，再由其它設(shè)備使用帶寬。也就是說在同一個局域網(wǎng)內(nèi)，電腦的數(shù)量越多、數(shù)據(jù)量越大時。使用【HUB】相互鏈接的某些用戶將會感覺網(wǎng)絡(luò)非常慢或越來越慢，由于大部分的網(wǎng)絡(luò)資源被某些能力強勁的單點終端占用了（比方新購置的電腦正在下載電影，那老爺機就僅僅有聊QQ分了）。所以說，集線器連接了一個沖突域的網(wǎng)絡(luò)，全部設(shè)備相互交替使用，就好象非常多人一起過獨木橋，僅僅能等待一個人一個人的過一樣。

交換機比集線器的先進之處在于，交換機是獨享帶寬的，它同意連接在交換機上的各個設(shè)備并行通訊。就好比快速公路上的4車道或8車道。同意多輛汽車同一時候行使，設(shè)備間的通訊不會再發(fā)生沖突。因此說交換機打破了沖突域（每一個交換機接口就是一個沖突域，不會與其他接口發(fā)生通訊沖突）。并且交換機分配給每一個終端的網(wǎng)絡(luò)資源將會是相對固定的，這就避免了網(wǎng)絡(luò)資源被某個能力強勁的終端全然占用而導致其他終端無法正常使用網(wǎng)格的情況。并且?guī)в袃?nèi)置系統(tǒng)管理軟件的交換機能夠記錄MAC地址表。發(fā)送的數(shù)據(jù)不會再以廣播方式發(fā)送到全部port。而是直接發(fā)送到數(shù)據(jù)的目的port。從而也節(jié)省了接口帶寬。

但值得注意的是交換機和集線器一樣，都不能推斷廣播數(shù)據(jù)包。還是會把廣播數(shù)據(jù)發(fā)送到所有port。所以說交換機和集線器在這一點上一樣。都連接了一個廣播域網(wǎng)絡(luò)。

高端一點的交換機不僅能夠記錄MAC地址表，還能夠劃分VLAN（虛擬局域網(wǎng)）來隔離廣播，可是VLAN間也相同不能通訊。要使VLAN間能夠通訊，必須有三層設(shè)備介入。

什么是路由器——

路由器又可稱之為【Router 】。工作在網(wǎng)絡(luò)的第三層（又叫網(wǎng)絡(luò)層），它的作用在于連接不同的網(wǎng)段（比方兩個不同地址的局域網(wǎng)）而且找到網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)最合適的路徑（能夠說普通情況下個人用戶對這項功能的需求不是非常大）。全部的路由器都有自己的系統(tǒng)管理軟件來維持（維護）路由器的執(zhí)行。一般來說使用之前須要專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安裝人員依據(jù)實際情況調(diào)試后才干正常工作。

一般路由器的接口數(shù)量都比較少。其主要作用是進行網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)間的連接，路由器依據(jù)記錄的路由表來連接不同的局域網(wǎng)并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，從而使得由交換機劃分出的不同VLAN間相互通訊得以實現(xiàn)。路由器不僅能像交換機一樣隔離沖突域，并且還能檢測并丟棄廣播數(shù)據(jù)包。以此來隔離廣播域，并有效的擴大了網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。

總結(jié)【路由器】、【交換機】的主要差別體如今下面幾個方面：
（1）工作層次不同：
最初的的交換機是工作在OSI／RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層。也就是第二層。而路由器一開始就設(shè)計工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。

因為交換機工作在OSI的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)，所以它的工作原理比較簡單，而路由器工作在OSI的第三層(網(wǎng)絡(luò)層)，能夠得到很多其它的協(xié)議信息，所以路由器能夠做出更加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決策。

（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所根據(jù)的對象不同：
交換機是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。而路由器則是利用不同網(wǎng)絡(luò)的ID號(即IP地址)來確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)地址的。
IP地址是在軟件中實現(xiàn)的。描寫敘述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)（有時這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò)地址）且通常由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自己主動分配。MAC地址一般是硬件自帶的。由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來分配的。并且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去。一般來說是不可更改的。

（3）傳統(tǒng)的交換機僅僅能切割沖突域。不能切割廣播域。

而路由器能夠切割廣播域：
由交換機連接的網(wǎng)段仍屬于同一個廣播域。廣播數(shù)據(jù)包會在交換機連接的全部網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會導致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會被分配成不同的廣播域，廣播數(shù)據(jù)不會穿過路由器。盡管第三層以上交換機具有VLAN功能。也能夠切割廣播域?？墒歉髯訌V播域之間是不能通信交流的。它們之間的交流仍然須要路由器。

（4）路由器提供了防火墻的服務(wù)：
路由器只轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包，不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和未知目標網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送，從而能夠防止廣播風暴。

交換機一般用于LAN-WAN的連接，交換機歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機也可實現(xiàn)第三層的交換。

路由器用于WAN-WAN之間的連接，能夠解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們僅僅是從一條線路上接受輸入分組。然后向還有一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。

這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)。并採用不同協(xié)議。

相比較而言。路由器的功能較交換機要強大。但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機既有交換機線速轉(zhuǎn)發(fā)報文能力。又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應(yīng)用。

集線器,就是我們常說的hub。用來電腦間傳輸數(shù)據(jù)。用的人多了，速度就慢了，由于共用一個帶寬的 

交換機，基本跟集線器一樣的，僅僅是速度不受人數(shù)影響，由于獨立帶寬嘛 

集線器工作在物理層，就像一個插銷板一樣。把一根網(wǎng)線分成幾根。 

結(jié)構(gòu)簡單，一些簡單的集線器甚至不用外接電源。它沒有不論什么復雜的網(wǎng)絡(luò)功能，只把一個port收到的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到全部port去。

除了每一個port要共享帶寬之外。還由于常常出現(xiàn)數(shù)據(jù)碰撞（兩個port同一時候發(fā)出數(shù)據(jù)，造成數(shù)據(jù)重疊無法正常傳送）浪費帶寬，所以速度最慢。

集線器即將被淘汰。 

交換機工作在鏈路層，像是電話接線員一樣工作，依照每一個port的請求，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。

它直接依據(jù)物理地址（每一個網(wǎng)卡上唯一的標記）轉(zhuǎn)發(fā)，效率快速度快。能夠延遲轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，避免碰撞發(fā)生，有效地共享帶寬，是最快的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。因為價格不斷下降。它已經(jīng)漸漸代替便宜的集線器。

集線器能夠看成是一種多port的中繼器，是共享帶寬式的，其帶寬由它的port平均分配。如總帶寬為10Mb/s的集線器。連接4臺工作站同一時候上網(wǎng)時。每臺工作站平均帶寬僅為10/4=2.5Mb/s。交換機又叫交換式集線器：能夠想象成一臺多port的橋接器。每一port都有其專用的帶寬，如10Mb/s的交換式集線器，每一個port都有10Mb/s的帶寬。交換機和集線器都遵循IEEE802.3或IEEE802.3u。其介質(zhì)存取方式均為CSMA/CD。它們之間的差別為： 

集線器為共享方式，既同一網(wǎng)段的機器共享固有的帶寬。傳輸通過碰撞檢測進行，同一網(wǎng)段計算機越多，傳輸碰撞也越多，傳輸速率會變慢；交換機每一個port為固定帶寬，有獨特的傳輸方式，傳輸速率不受計算機添加影響，其獨特的NWAY、全雙工功能添加了交換機的使用范圍和傳輸速度。 

如今交換機和集線器普遍採用了自適應(yīng)(Auto-sense 或 Auto-Negotiation)技術(shù)。能夠自己主動適應(yīng)100M和10M速率。

這類交換機和集線器依照下面順序適應(yīng)工作速率：100M 全雙工，100M半雙工，10M全雙工10M半雙工。Auto-Negotiation在IEEE 802.3u 中已有規(guī)定。其優(yōu)點是在不需用戶參與設(shè)定的情況下，自己主動以最快速率連接。 

另外集線器上一般都有Collision燈。因為以太網(wǎng)絡(luò)採用了CSMA/CD協(xié)議。

在傳輸過程中可能發(fā)生沖突，此時，Collision要閃爍。

假設(shè)Collision閃爍過分頻繁。說明網(wǎng)絡(luò)負載已經(jīng)非常重了，須要對網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)整或者升級。