交換器，路由器，集線器，網(wǎng)卡等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的區(qū)別和聯(lián)系

交換器，路由器，集線器，網(wǎng)卡等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的區(qū)別和聯(lián)系

網(wǎng)卡和路由器是兩種網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備。網(wǎng)卡是網(wǎng)絡(luò)終端與網(wǎng)絡(luò)的接口設(shè)備；而路由器是用來引導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中的信息傳輸?shù)摹?

　 集線器
集線器實(shí)際就是一種多端口的中繼器。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，集線器便能為相應(yīng)數(shù)量的電腦完成“中繼”功能（將已經(jīng)衰減得不完整的信號經(jīng)過整理，重新產(chǎn)生出完整的信號再繼續(xù)傳送）。由于它在網(wǎng)絡(luò)中處于一種“中心”位置，因此集線器也叫做“Hub”。
　　集線器的工作原理很簡單，比如有一個具備8個端口的集線器，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(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，8臺電腦之間可以互連互通。具體通信過程是這樣的：假如計(jì)算機(jī)1要將一條信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)8，當(dāng)計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)8，它會將信息進(jìn)行“廣播”——將信息同時發(fā)送給8個端口，當(dāng)8個端口上的計(jì)算機(jī)接收到這條廣播信息時，會對信息進(jìn)行檢查，如果發(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(jì)算機(jī)1發(fā)給計(jì)算機(jī)8的，因此最終計(jì)算機(jī)8會接收該信息，而其它7臺電腦看完信息后，會因?yàn)樾畔⒉皇亲约旱亩唤邮赵撔畔ⅰ?

交換機(jī)
　　交換機(jī)也叫交換式集線器，它通過對信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用，由于交換機(jī)根據(jù)所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨(dú)立地從源端口送至目的端口，避免了和其他端口發(fā)生碰撞。廣義的交換機(jī)就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。
　　在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換機(jī)是針對共享工作模式的弱點(diǎn)而推出的。集線器是采用共享工作模式的代表，如果把集線器比作一個郵遞員，那么這個郵遞員是個不認(rèn)識字的“傻瓜”——要他去送信，他不知道直接根據(jù)信件上的地址將信件送給收信人，只會拿著信分發(fā)給所有的人，然后讓接收的人根據(jù)地址信息來判斷是不是自己的!而交換機(jī)則是一個“聰明”的郵遞員——交換機(jī)擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，當(dāng)控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。目的MAC若不存在，交換機(jī)才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部地址表中。
　　可見，交換機(jī)在收到某個網(wǎng)卡發(fā)過來的“信件”時，會根據(jù)上面的地址信息，以及自己掌握的“常住居民戶口簿”快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(jī)才會像集線器一樣將信分發(fā)給所有的人，然后從中找到收信人。而找到收信人之后，交換機(jī)會立刻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，就可以迅速將信件送達(dá)了。

路由器
路由器是網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行網(wǎng)間連接的關(guān)鍵設(shè)備。作為不同網(wǎng)絡(luò)之間互相連接的樞紐，路由器系統(tǒng)構(gòu)成了基于 TCP/IP 的國際互連網(wǎng)絡(luò)Internet 的主體脈絡(luò)。
　　路由器之所以在互連網(wǎng)絡(luò)中處于關(guān)鍵地位，是因?yàn)樗幱诰W(wǎng)絡(luò)層，一方面能夠跨越不同的物理網(wǎng)絡(luò)類型（DDN、FDDI、以太網(wǎng)等等），另一方面在邏輯上將整個互連網(wǎng)絡(luò)分割成邏輯上獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)單位，使網(wǎng)絡(luò)具有一定的邏輯結(jié)構(gòu)。路由器的主要工作就是為經(jīng)過路由器的每個數(shù)據(jù)幀尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點(diǎn)。
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)，細(xì)分則包括：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，并與其它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)的差錯處理及簡單的擁塞控制;5、實(shí)現(xiàn)對 IP 數(shù)據(jù)報(bào)的過濾和記帳。
路由器構(gòu)成了 Internet 的骨架。它的處理速度是網(wǎng)絡(luò)通信的主要瓶頸之一，它的可靠性則直接影響著網(wǎng)絡(luò)互連的質(zhì)量。因此Internet 研究領(lǐng)域中，路由器技術(shù)始終處于核心地位。
最近看到很多人在詢問交換機(jī)、集線器、路由器是什么，功能如何，有何區(qū)別，筆者就這些問題簡單的做些解答。

　　首先說HUB,也就是集線器。它的作用可以簡單的理解為將一些機(jī)器連接起來組成一個局域網(wǎng)。而交換機(jī)（又名交換式集線器）作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區(qū)別：集線器采用的式共享帶寬的工作方式，而交換機(jī)是獨(dú)享帶寬。這樣在機(jī)器很多或數(shù)據(jù)量很大時，兩者將會有比較明顯的。而路由器與以上兩者有明顯區(qū)別，它的作用在于連接不同的網(wǎng)段并且找到網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸最合適的路徑 ，可以說一般情況下個人用戶需求不大。路由器是產(chǎn)生于交換機(jī)之后，就像交換機(jī)產(chǎn)生于集線器之后，所以路由器與交換機(jī)也有一定聯(lián)系，并不是完全獨(dú)立的兩種設(shè)備。路由器主要克服了交換機(jī)不能路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。

　　總的來說，路由器與交換機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個方面：

　?。?）工作層次不同

　　最初的的交換機(jī)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(jì)工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層。由于交換機(jī)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），可以得到更多的協(xié)議信息，路由器可以做出更加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決策。

　　（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對象不同

　　交換機(jī)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)的地址。IP地址是在軟件中實(shí)現(xiàn)的，描述的是設(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。MAC地址通常是硬件自帶的，由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來分配的，而且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去，一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自動分配。

　　（3）傳統(tǒng)的交換機(jī)只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域

　　由交換機(jī)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(jī)連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會導(dǎo)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。雖然第三層以上交換機(jī)具有VLAN功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通信交流的，它們之間的交流仍然需要路由器。

　　（4）路由器提供了防火墻的服務(wù)

　　路由器僅僅轉(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(biāo)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送，從而可以防止廣播風(fēng)暴。

　　交換機(jī)一般用于LAN-WAN的連接，交換機(jī)歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機(jī)也可實(shí)現(xiàn)第三層的交換。 路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用不同協(xié)議。相比較而言，路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大，但速度相對也慢，價格昂貴，第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應(yīng)用。

　　目前個人比較多寬帶接入方式就是ADSL，因此筆者就ADSL的接入來簡單的說明一下?，F(xiàn)在購買的ADSL貓大多具有路由功能（很多的時候廠家在出廠時將路由功能屏蔽了，因?yàn)殡娦虐惭b時大多是不啟用路由功能的，啟用DHCP。打開ADSL的路由功能），如果個人上網(wǎng)或少數(shù)幾臺通過ADSL本身就可以了，如果電腦比較多你只需要再購買一個或多個集線器或者交換機(jī)。考慮到如今集線器與交換機(jī)的 價格相差十分小，不是特殊的原因，請購買一個交換機(jī)。不必去追求高價，因?yàn)槿缃?a target="_blank">產(chǎn)品同質(zhì)化十分嚴(yán)重，我最便宜的交換機(jī)現(xiàn)在沒有任 何問題。給你一個參考報(bào)價，建議你購買一個8口的，以滿足擴(kuò)充需求，一般的價格100元左右。接上交換機(jī)，所有電腦再接到交換機(jī)上就行了。余下所要做的事情就只有把各個機(jī)器的網(wǎng)線插入交換機(jī)的接口，將貓的網(wǎng)線插入uplink接口。然后設(shè)置路由功能，DHCP等， 就可以共享上網(wǎng)了。

　　看完以上的解說讀者應(yīng)該對交換機(jī)、集線器、路由器有了一些了解，目前的使用主要還是以交換機(jī)、路由器的組合使用為主，具體的組合方式可根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)情況和需求來確定。