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\"深入解析交换机、集线器、路由器:区别、用法与选择指南\"

在构建网络时,交换机、集线器和路由器是三种常见的网络设备。它们各自承担着不同的功能,同时也存在一些区别。下面,我们将探讨这三种设备的功能及其差异。
首先,集线器(HUB)的主要作用是将多台计算机连接起来,形成一个局域网。想象一下,集线器就像是网络中的一个交通枢纽,负责将各个计算机的信号汇总并分发。然而,它的带宽是共享的,这意味着所有连接到集线器的计算机将共享同一总带宽。
交换机(又名交换式集线器)在功能上与集线器类似,但性能上有显著提升。交换机采用独享带宽的工作方式,这意味着每个连接到交换机的设备都可以获得专属的带宽,从而在多设备或多数据量情况下提供更高效的数据传输
与集线器和交换机相比,路由器的作用则更为复杂。它的主要任务是连接不同的网络,并找到数据传输的最优路径。在家庭或小型办公网络中,路由器通常用于连接内部网络(局域网)和外部网络(如互联网)。路由器能够智能地判断数据包的传输路径,确保信息能够高效、安全地到达目的地。
以下是这三种设备的主要区别:
1. 工作层次不同:集线器和交换机主要工作在OSI模型的第二层,即数据链路层,而路由器则工作在第三层,即网络层。这意味着路由器能够获取更多的协议信息,从而做出更加智能的数据转发决策。
2. 数据转发依据不同:交换机依据物理地址MAC地址)来转发数据,而路由器则依据网络地址ip地址)。MAC地址通常是硬件自带的,而IP地址则可以由网络管理员或系统自动分配
3. 广播域的分割:传统的交换机只能分割冲突域,而不能分割广播域。这意味着广播数据包会在整个网络中传播,可能导致通信拥挤和安全问题。路由器则可以分割广播域,避免广播数据在网络中无限传播。
4. 防火墙服务:路由器提供了防火墙服务,仅转发特定地址的数据包,从而防止广播风暴和未授权的数据传输。而交换机通常不提供这样的功能。
实际应用中,ADSL宽带接入是最常见的接入方式之一。现在的ADSL调制解调器通常具备路由功能,但出厂时可能默认关闭。用户可以根据需要开启路由功能,并通过集线器或交换机连接多台计算机,实现共享上网
综上所述,交换机、集线器和路由器各有特点和用途。在实际网络搭建中,根据网络规模、性能需求和安全性要求,可以选择合适的设备组合使用。通常情况下,交换机和路由器的组合使用是最常见的方案,可以根据具体网络情况和需求来确定具体的组合方式。
交换机、集线器、路由器,功能如何?又有何区别呢?首先说HUB,也就是集线器 。它的作用可以简单的理解为 
将一些机器连接起来组成一个局域网。而交换机 (又名交换式集线器)作用与集线器大体相同。但是两者在性能上有区别:集线器采用的式共享带宽的工作方式,而交换机是独享带宽。这样在机器很多或数据量很大时,两者将会有比较明显的。而路由器与以上两者有明显区别,它的作用在于连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的路径,可以说一般情况下个人用户需求不大。路由器是产生于交换机之后,就像交换机产生于集线器之后,所以路由器与交换机也有一定联系,并不是完全独立的两种设备。路由器主要克服了交换机不能路由转发数据包的不足。总的来说,路由器与交换机的主要区别体现在以下几个方面:

(1)工作层次不同

最初的的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层,也就是第二层,而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层(数据链路层),所以它的工作原理比较简单,而路由器工作在OSI的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策。

(2)数据转发所依据的对象不同

交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的,描述的是设备所在的网络,有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的,由网卡生产商来分配的,而且已经固化到了网卡中去,一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。

(3)传统的交换机只能分割冲突域,不能分割广播域;而路由器可以分割广播域

由交换机连接的网段仍属于同一个广播域,广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播,在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域,广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能,也可以分割广播域,但是各子广播域之间是不能通信交流的,它们之间的交流仍然需要路由器。

(4)路由器提供了防火墙的服务

路由器仅仅转发特定地址的数据包,不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送,从而可以防止广播风暴。交换机一般用于LAN-WAN的连接,交换机归于网桥,是数据链路层的设备,有些交换机也可实现第三层的交换。路由器用于WAN-WAN之间的连接,可以解决异性网络之间转发分组,作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组,然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络,并采用不同协议。相比较而言,路由器的功能较交换机要强大,但速度相对也慢,价格昂贵,第三层交换机既有交换机线速转发报文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以广泛应用。 目前个人比较多宽带接入方式就是ADSL,因此笔者就ADSL的接入来简单的说明一下。现在购买的ADSL猫大多具有路由功能(很多的时候厂家在出厂时将路由功能屏蔽了,因为电信安装时大多是不启用路由功能的,启用dhcp。打开ADSL的路由功能),如果个人上网或少数几台通过ADSL本身就可以了,如果电脑比较多你只需要再购买一个或多个集线器或者交换机。余下所要做的事情就只有把各个机器的网线插入交换机的接口,将猫的网线插入uplink接口。然后设置路由功能,DHCP等,就可以共享上网了。看完以上的解说读者应该对交换机、集线器、路由器有了一些了解,目前的使用主要还是以交换机、路由器的组合使用为主,具体的组合方式可根据具体的网络情况和需求来确定。







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