平常我們說(shuō)的HUB就是集線器，而交換機(jī)從某種意義上說(shuō)也是集線器，或者叫智能集線器，他們都是第二層的（數(shù)據(jù)鏈路層）設(shè)備，HUB分享帶寬，即：如果10臺(tái)機(jī)器接在一個(gè)10M的HUB上分到每臺(tái)機(jī)器 的只有1M，但交換機(jī)因?yàn)橛凶约旱腃PU和RAM可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)等功能，不共享帶寬，即每臺(tái)機(jī)器都是10M。路由器是第三層（網(wǎng)絡(luò)層）設(shè)備，可是實(shí)現(xiàn)路 由功能（第三層交換機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)）。單從組建局域網(wǎng)來(lái)說(shuō)，交換機(jī)的速度最快，其次是路由器，最后是HUB。而價(jià)格是路由器最貴，然后是交換機(jī)和HUB。如果家庭兩三臺(tái)電腦想共享上網(wǎng)的話，個(gè)人認(rèn)為：1、開貓的路由＋四口HUB（50元左右）還是不錯(cuò)的。2、如果貓沒(méi)有路由功能，買個(gè)四口的路由最方便 （200元左右吧），還能起到防火墻的作用。3、至于雙網(wǎng)卡，個(gè)人并不推薦，你買塊過(guò)得去的網(wǎng)卡也得50元左右吧，那這樣就不如買個(gè)HUB了，況且現(xiàn)在的 貓大多有路由功能。

一、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(méi)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(shuō)，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(shuō)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(shuō)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(shuō)，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(guò)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(wèn)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。

　　3 第二層交換機(jī)和路由器的區(qū)別

　　傳統(tǒng)交換機(jī)從網(wǎng)橋發(fā)展而來(lái)，屬于OSI第二層即數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。它根據(jù)MAC地址尋址，通過(guò)站表選擇路由，站表的建立和維護(hù)由交換機(jī)自動(dòng)進(jìn)行。路由器屬于 OSI第三層即網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，它根據(jù)IP地址進(jìn)行尋址，通過(guò)路由表路由協(xié)議產(chǎn)生。交換機(jī)最大的好處是快速，由于交換機(jī)只須識(shí)別幀中MAC地址，直接根據(jù) MAC地址產(chǎn)生選擇轉(zhuǎn)發(fā)端口算法簡(jiǎn)單，便于ASIC實(shí)現(xiàn)，因此轉(zhuǎn)發(fā)速度極高。但交換機(jī)的工作機(jī)制也帶來(lái)一些問(wèn)題。

　　1.回路：根據(jù)交換機(jī)地址學(xué)習(xí)和站表建立算法，交換機(jī)之間不允許存在回路。一旦存在回路，必須啟動(dòng)生成樹算法，阻塞掉產(chǎn)生回路的端口。而路由器的路由協(xié)議沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題，路由器之間可以有多條通路來(lái)平衡負(fù)載，提高可靠性。

　　2.負(fù)載集中：交換機(jī)之間只能有一條通路，使得信息集中在一條通信鏈路上，不能進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，以平衡負(fù)載。而路由器的路由協(xié)議算法可以避免這一點(diǎn)，OSPF路由協(xié)議算法不但能產(chǎn)生多條路由，而且能為不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用選擇各自不同的最佳路由。

　　3.廣播控制：交換機(jī)只能縮小沖突域，而不能縮小廣播域。整個(gè)交換式網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)大的廣播域，廣播報(bào)文散到整個(gè)交換式網(wǎng)絡(luò)。而路由器可以隔離廣播域，廣播報(bào)文不能通過(guò)路由器繼續(xù)進(jìn)行廣播。

　　4.子網(wǎng)劃分：交換機(jī)只能識(shí)別MAC地址。MAC地址是物理地址，而且采用平坦的地址結(jié)構(gòu)，因此不能根據(jù)MAC地址來(lái)劃分子網(wǎng)。而路由器識(shí)別IP地 址，IP地址由網(wǎng)絡(luò)管理員分配，是邏輯地址且IP地址具有層次結(jié)構(gòu)，被劃分成網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)，可以非常方便地用于劃分子網(wǎng)，路由器的主要功能就是用于連接 不同的網(wǎng)絡(luò)。

　　5.保密問(wèn)題：雖說(shuō)交換機(jī)也可以根據(jù)幀的源MAC地址、目的MAC地址和其他幀中內(nèi)容對(duì)幀實(shí)施過(guò)濾，但路由器根據(jù)報(bào)文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等內(nèi)容對(duì)報(bào)文實(shí)施過(guò)濾，更加直觀方便。

　　6.介質(zhì)相關(guān)：交換機(jī)作為橋接設(shè)備也能完成不同鏈路層和物理層之間的轉(zhuǎn)換，但這種轉(zhuǎn)換過(guò)程比較復(fù)雜，不適合ASIC實(shí)現(xiàn)，勢(shì)必降低交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)速度。因此 目前交換機(jī)主要完成相同或相似物理介質(zhì)和鏈路協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互連，而不會(huì)用來(lái)在物理介質(zhì)和鏈路層協(xié)議相差甚元的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行互連。而路由器則不同，它主要用于 不同網(wǎng)絡(luò)之間互連，因此能連接不同物理介質(zhì)、鏈路層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。路由器在功能上雖然占據(jù)了優(yōu)勢(shì)，但價(jià)格昂貴，報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)速度低。

　　近幾年，交換機(jī)為提高性能做了許多改進(jìn)，其中最突出的改進(jìn)是虛擬網(wǎng)絡(luò)和三層交換。

　　劃分子網(wǎng)可以縮小廣播域，減少?gòu)V播風(fēng)暴對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響。路由器每一接口連接一個(gè)子網(wǎng)，廣播報(bào)文不能經(jīng)過(guò)路由器廣播出去，連接在路由器不同接口的子網(wǎng)屬于不同 子網(wǎng)，子網(wǎng)范圍由路由器物理劃分。對(duì)交換機(jī)而言，每一個(gè)端口對(duì)應(yīng)一個(gè)網(wǎng)段，由于子網(wǎng)由若干網(wǎng)段構(gòu)成，通過(guò)對(duì)交換機(jī)端口的組合，可以邏輯劃分子網(wǎng)。廣播報(bào)文 只能在子網(wǎng)內(nèi)廣播，不能擴(kuò)散到別的子網(wǎng)內(nèi)，通過(guò)合理劃分邏輯子網(wǎng)，達(dá)到控制廣播的目的。由于邏輯子網(wǎng)由交換機(jī)端口任意組合，沒(méi)有物理上的相關(guān)性，因此稱為 虛擬子網(wǎng)，或叫虛擬網(wǎng)。虛擬網(wǎng)技術(shù)不用路由器就解決了廣播報(bào)文的隔離問(wèn)題，且虛擬網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)段與其物理位置無(wú)關(guān)，即相鄰網(wǎng)段可以屬于不同虛擬網(wǎng)，而相隔甚遠(yuǎn)的 兩個(gè)網(wǎng)段可能屬于不同虛擬網(wǎng)，而相隔甚遠(yuǎn)的兩個(gè)網(wǎng)段可能屬于同一個(gè)虛擬網(wǎng)。不同虛擬網(wǎng)內(nèi)的終端之間不能相互通信，增強(qiáng)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)控制。

　　交換機(jī)和路由器是性能和功能的矛盾體，交換機(jī)交換速度快，但控制功能弱，路由器控制性能強(qiáng)，但報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)速度慢。解決這個(gè)矛盾的技術(shù)是三層交換，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。

　　4 第三層交換機(jī)和路由器的區(qū)別

　　在第三層交換技術(shù)出現(xiàn)之前，幾乎沒(méi)有必要將路由功能器件和路由器區(qū)別開來(lái)，他們完全是相同的：提供路由功能正在路由器的工作，然而，現(xiàn)在第三層交換機(jī)完全能夠執(zhí)行傳統(tǒng)路由器的大多數(shù)功能。作為網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備，第三層交換機(jī)具有以下特征：

　　1.轉(zhuǎn)發(fā)基于第三層地址的業(yè)務(wù)流；

　　2.完全交換功能；

　　3.可以完成特殊服務(wù)，如報(bào)文過(guò)濾或認(rèn)證；

　　4.執(zhí)行或不執(zhí)行路由處理。

　　第三層交換機(jī)與傳統(tǒng)路由器相比有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　1.子網(wǎng)間傳輸帶寬可任意分配：傳統(tǒng)路由器每個(gè)接口連接一個(gè)子網(wǎng)，子網(wǎng)通過(guò)路由器進(jìn)行傳輸?shù)乃俾时唤涌诘膸捤拗?。而三層交換機(jī)則不同，它可以把多個(gè)端 口定義成一個(gè)虛擬網(wǎng)，把多個(gè)端口組成的虛擬網(wǎng)作為虛擬網(wǎng)接口，該虛擬網(wǎng)內(nèi)信息可通過(guò)組成虛擬網(wǎng)的端口送給三層交換機(jī)，由于端口數(shù)可任意指定，子網(wǎng)間傳輸帶 寬沒(méi)有限制。

　　2.合理配置信息資源：由于訪問(wèn)子網(wǎng)內(nèi)資源速率和訪問(wèn)全局網(wǎng)中資源速率沒(méi)有區(qū)別，子網(wǎng)設(shè)置單獨(dú)服務(wù)器的意義不大，通過(guò)在全局網(wǎng)中設(shè)置服務(wù)器群不僅節(jié)省費(fèi)用，更可以合理配置信息資源。

　　3.降低成本：通常的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)用交換機(jī)構(gòu)成子網(wǎng)，用路由器進(jìn)行子網(wǎng)間互連。目前采用三層交換機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，既可以進(jìn)行任意虛擬子網(wǎng)劃分，又可以通過(guò)交換機(jī)三層路由功能完成子網(wǎng)間通信，為此節(jié)省了價(jià)格昂貴的路由器。

　　4.交換機(jī)之間連接靈活：作為交換機(jī)，它們之間不允許存在回路，作為路由器，又可有多條通路來(lái)提高可靠性、平衡負(fù)載。三層交換機(jī)用生成樹算法阻塞造成回路的端口，但進(jìn)行路由選擇時(shí)，依然把阻塞掉的通路作為可選路徑參與路由選擇。

　　5 結(jié)論

　　綜上所述，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(duì)也慢，價(jià)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 此得以廣播應(yīng)用。

　　號(hào)稱網(wǎng)絡(luò)硬件三劍客的集線器（Hub）、交換機(jī)（Switch）與路由器（Router）一直都是網(wǎng)絡(luò)界的活躍分 子，但讓很多初入網(wǎng)絡(luò)之門的菜鳥惱火的是，它們?nèi)卟粌H外觀相似，而且經(jīng)常呆在一起，要想分清誰(shuí)是誰(shuí)，感覺(jué)有點(diǎn)難!就讓我們一起來(lái)看看它們之間有什么區(qū)別 和聯(lián)系吧!

一、三劍客的工作原理

　　一、集線器

　　1.什么是集線器

　　在認(rèn)識(shí)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(jiǎn)單的就是兩臺(tái)電腦通過(guò)兩塊網(wǎng)卡構(gòu)成“雙機(jī)互連”，兩塊網(wǎng)卡之間一般是由非屏蔽雙絞線 來(lái)充當(dāng)信號(hào)線的。由于雙絞線在傳輸信號(hào)時(shí)信號(hào)功率會(huì)逐漸衰減，當(dāng)信號(hào)衰減到一定程度時(shí)將造成信號(hào)失真，因此在保證信號(hào)質(zhì)量的前提下，雙絞線的最大傳輸距離 為100米。當(dāng)兩臺(tái)電腦之間的距離超過(guò)100米時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)雙機(jī)互連，人們便在這兩臺(tái)電腦之間安裝一個(gè)“中繼器”，它的作用就是將已經(jīng)衰減得不完整的信號(hào) 經(jīng)過(guò)整理，重新產(chǎn)生出完整的信號(hào)再繼續(xù)傳送。

　　中繼器就是普通集線器的前身，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(guò)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。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”。

　　2.集線器的工作原理

　　集線器的工作原理很簡(jiǎn)單，以圖2為例，圖中是一個(gè)具備8個(gè)端口的集線器，共連接了8臺(tái)電腦。集線器處于網(wǎng)絡(luò)的“中心”，通過(guò)集線器對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，8臺(tái)電 腦之間可以互連互通。具體通信過(guò)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(guò)雙絞線送到集線器上時(shí)，集線器并不會(huì)直 接將信息送給計(jì)算機(jī)8，它會(huì)將信息進(jìn)行“廣播”--將信息同時(shí)發(fā)送給8個(gè)端口，當(dāng)8個(gè)端口上的計(jì)算機(jī)接收到這條廣播信息時(shí)，會(huì)對(duì)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(huì)接收該信息，而其它7臺(tái)電腦看完信息后，會(huì)因?yàn)樾畔⒉?是自己的而不接收該信息。

　　3.集線器的特點(diǎn)

　　1）共享帶寬

　　集線器的帶寬是指它通信時(shí)能夠達(dá)到的最大速度。目前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(jì)算機(jī)使用的是100Mbps網(wǎng)卡，在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)速度仍然只有10Mbps。 10/100Mbps自適應(yīng)集線器能夠根據(jù)與端口相連的網(wǎng)卡速度自動(dòng)調(diào)整帶寬，當(dāng)與10Mbps的網(wǎng)卡相連時(shí)，其帶寬為10Mb；與100Mbps的網(wǎng)卡 相連時(shí)，其帶寬為100Mb，因此這種集線器也叫做“雙速集線器”。

　　集線器是一種“共享”設(shè)備，集線器本身不能識(shí)別目的地址，當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機(jī)給B主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，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(tái)終端通過(guò)驗(yàn)證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來(lái)確定是否接收。

　　由于集線器在一個(gè)時(shí)鐘周期中只能傳輸一組信息，如果一臺(tái)集線器連接的機(jī)器數(shù)目較多，并且多臺(tái)機(jī)器經(jīng)常需要同時(shí)通信時(shí)，將導(dǎo)致集線器的工作效率很差，如發(fā)生信息堵塞、碰撞等。

　　為什么會(huì)這樣呢?打給比方，以圖2為例，當(dāng)計(jì)算機(jī)1正在通過(guò)集線器發(fā)信息給計(jì)算機(jī)8時(shí)，如果此時(shí)計(jì)算機(jī)2也想通過(guò)集線器將信息發(fā)給計(jì)算機(jī)7，當(dāng)它試圖與集 線器聯(lián)系時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)集線器正在忙計(jì)算機(jī)1的事情，于是計(jì)算機(jī)2便會(huì)“帶”著數(shù)據(jù)站在集線器的面前等待，并時(shí)時(shí)要求集線器停下計(jì)算機(jī)1的活來(lái)幫自己干。如果 計(jì)算機(jī)2成功地將集線器“搶”過(guò)來(lái)了（由于集線器是“共享”的，因此很容易搶到手），此時(shí)正處于傳輸狀態(tài)的計(jì)算機(jī)1的數(shù)據(jù)便會(huì)停止，于是計(jì)算機(jī)1也會(huì)去“ 搶”集線器……

　　可見，集線器上每個(gè)端口的真實(shí)速度除了與集線器的帶寬有關(guān)外，與同時(shí)工作的設(shè)備數(shù)量也有關(guān)。比如說(shuō)一個(gè)帶寬為10Mb的集線器上連接了8臺(tái)計(jì)算機(jī)，當(dāng)這8臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)工作時(shí)，則每臺(tái)計(jì)算機(jī)真正所擁有的帶寬是10/8=1.25Mb!

　　2 半雙工

　　先說(shuō)說(shuō)全雙工：兩臺(tái)設(shè)備在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)，通信雙方都能在同一時(shí)刻進(jìn)行發(fā)送或接收操作，這樣的傳送方式就是全雙工。而處于半雙工傳送方式的設(shè)備，當(dāng)其中一臺(tái)設(shè)備在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，另一臺(tái)只能接收，而不能同時(shí)將自己的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

　　由于集線器采取的是“廣播”傳輸信息的方式，因此集線器傳送數(shù)據(jù)時(shí)只能工作在半雙工狀態(tài)下，比如說(shuō)計(jì)算機(jī)1與計(jì)算機(jī)8需要相互傳送一些數(shù)據(jù)，當(dāng)計(jì)算機(jī)1在 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，計(jì)算機(jī)8只能接收計(jì)算機(jī)1發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，只有等計(jì)算機(jī)1停止發(fā)送并做好了接收準(zhǔn)備，它才能將自己的信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)1或其它計(jì)算機(jī)。

　　二、交換機(jī)

　　1.什么是交換機(jī)

　　交換機(jī)也叫交換式集線器，它通過(guò)對(duì)信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過(guò)內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動(dòng)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。

　　2.交換機(jī)的工作原理

　　在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換機(jī)是針對(duì)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(gè)郵遞員，那么這個(gè)郵遞員是個(gè)不認(rèn)識(shí) 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(huì)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(lái)判斷是不是自己 的!而交換機(jī)則是一個(gè)“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(huì)查找內(nèi)存中的地址對(duì)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(gè)端口上，通過(guò)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(huì)“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(gè)網(wǎng)卡發(fā)過(guò)來(lái)的“信件”時(shí)，會(huì)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(wàn)一收信人的地址 不在“戶口簿”上，交換機(jī)才會(huì)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(huì)立刻將這個(gè)人的信息登記到“戶口簿”上， 這樣以后再為該客戶服務(wù)時(shí)，就可以迅速將信件送達(dá)了。

　　3.交換機(jī)的性能特點(diǎn)

　　1）獨(dú)享帶寬

　　由于交換機(jī)能夠智能化地根據(jù)地址信息將數(shù)據(jù)快速送到目的地，因此它不會(huì)像集線器那樣在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)“打擾”那些非收信人。這樣一來(lái)，交換機(jī)在同一時(shí)刻可進(jìn)行 多個(gè)端口組之間的數(shù)據(jù)傳輸。并且每個(gè)端口都可視為是獨(dú)立的網(wǎng)段，相互通信的雙方獨(dú)自享有全部的帶寬，無(wú)須同其他設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)使用。比如說(shuō)，當(dāng)A主機(jī)向D主機(jī)發(fā) 送數(shù)據(jù)時(shí)，B主機(jī)可同時(shí)向C主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，而且這兩個(gè)傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬--假設(shè)此時(shí)它們使用的是10Mb的交換機(jī)，那么該交換機(jī)此時(shí)的總流通量就 等于2×10Mb=20Mb。

　　2）全雙工

　　當(dāng)交換機(jī)上的兩個(gè)端口在通信時(shí)，由于它們之間的通道是相對(duì)獨(dú)立的，因此它們可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信。

　　三、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(shuō)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(guò)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(guò)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。

　　四、路由器

　　1.路由器的作用

　　通過(guò)集線器或交換機(jī)，我們可以將很多臺(tái)電腦組成一個(gè)比較大的局域網(wǎng)（圖3），但是當(dāng)機(jī)器的數(shù)量達(dá)到一定數(shù)目時(shí)，問(wèn)題也就來(lái)了：對(duì)于用集線器構(gòu)成的局域網(wǎng)而 言，由于采用“廣播”工作模式，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)，信息在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)碰撞、堵塞的情況越來(lái)越嚴(yán)重，即使是交換機(jī)，這種情況也同樣存在。其次，這種局域 網(wǎng)不安全，也不利于管理。

　　為了解決這些問(wèn)題，人們便將一個(gè)較大的網(wǎng)絡(luò)劃分為一個(gè)個(gè)小的子網(wǎng)、網(wǎng)段，或者直接將它們劃分為多個(gè)VLAN（即虛擬局域網(wǎng)），在一個(gè)VLAN內(nèi)，一臺(tái)主機(jī) 發(fā)出的信息只能發(fā)送到具有相同VLAN號(hào)的其他主機(jī)，其他VLAN的成員收不到這些信息或廣播幀。采用VLAN劃分網(wǎng)絡(luò)后，可有效地抑制網(wǎng)絡(luò)上的廣播風(fēng) 暴，增加網(wǎng)絡(luò)的安全性，使管理控制集中（圖4）。

　　既然是局域網(wǎng)，萬(wàn)一分別處于不同VLAN的主機(jī)需要互相通信時(shí)該怎么辦呢?這時(shí)候就得通過(guò)路由器（Router，轉(zhuǎn)發(fā)者）來(lái)幫忙了。路由器可以將處于不同 子網(wǎng)、網(wǎng)段、VLAN的電腦連接起來(lái)，讓它們自由通信。另外，我們都知道目前的網(wǎng)絡(luò)有很多種結(jié)構(gòu)類型，且不同網(wǎng)絡(luò)所使用的協(xié)議、速度也不盡相同。當(dāng)兩個(gè)不 同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)需要互連時(shí)，也可以通過(guò)路由器來(lái)實(shí)現(xiàn)。路由器可以使兩個(gè)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(gè)更大的局域網(wǎng)或一個(gè)廣域網(wǎng)。

　　可見，路由器是一種連接多個(gè)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(jìn)行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對(duì)方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個(gè)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(guò)相互連接的網(wǎng)絡(luò)把信息從源地點(diǎn)移動(dòng)到目標(biāo)地點(diǎn)的活動(dòng)。那么路由器具體是如何進(jìn)行“翻譯”工作的呢?我們平時(shí)在學(xué)習(xí)、翻譯英語(yǔ)時(shí)，肯定會(huì) 準(zhǔn)備一本英漢字典，通過(guò)它來(lái)實(shí)現(xiàn)英文與中文之間的互現(xiàn)轉(zhuǎn)換。而對(duì)于路由器而言，它也有這種用于翻譯的字典--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(biāo)志信息、網(wǎng)上路由器的個(gè)數(shù)和下一個(gè)路由器的名字等內(nèi)容。路徑表可以是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的，也 可以由系統(tǒng)動(dòng)態(tài)修改，可以由路由器自動(dòng)調(diào)整，也可以由主機(jī)控制。

　　通過(guò)路由器可以讓不同子網(wǎng)、網(wǎng)段進(jìn)行互連，因此路由器與集線器、交換機(jī)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(jī)那樣工作在基層。比如 說(shuō)一個(gè)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(huì)將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)VLAN，如此一來(lái)，當(dāng)VLAN與VLAN之間進(jìn)行通訊時(shí)，就必 須使用路由器。

　　對(duì)于該企業(yè)網(wǎng)而言，肯定還需要與互聯(lián)網(wǎng)相連，對(duì)于企業(yè)而言，一般都是通過(guò)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(shí)由于網(wǎng)絡(luò)體系及所用協(xié)議的不同，也需要路由器來(lái)完成企業(yè)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的互連工作。

　　一般來(lái)說(shuō)，在路由過(guò)程中，信息至少會(huì)經(jīng)過(guò)一個(gè)或多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)。通常，人們會(huì)把路由和交換進(jìn)行對(duì)比，這主要是因?yàn)樵谄胀ㄓ脩艨磥?lái)兩者所實(shí)現(xiàn)的功能是完全一樣 的。其實(shí)，路由和交換之間的主要區(qū)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。這一區(qū)別決定了路由和交換在移 動(dòng)信息的過(guò)程中需要使用不同的控制信息，所以兩者實(shí)現(xiàn)各自功能的方式是不同的。路由器通過(guò)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(lái)。

　　三劍客的外觀比較

　　前面我們已經(jīng)講解了集線器、交換機(jī)、路由器的工作原理，但是對(duì)于很多初學(xué)者來(lái)說(shuō)，有時(shí)也希望能夠從外觀上去區(qū)分它們。當(dāng)然，集線器、交換機(jī)、路由器在外觀 上肯定有所區(qū)別，但這些往往只能作為參考信息，畢竟現(xiàn)在很多集線器、交換機(jī)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(jī)，而路由器相對(duì)比較容易識(shí)別。

　　1.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(wèn)題而出現(xiàn)的--通過(guò)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。現(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(guò)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(méi)有“FDX/COL”指示燈。初學(xué)者可以通過(guò)這一點(diǎn)來(lái)區(qū)分集線器與交換機(jī)。

　　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(jí)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并不是每個(gè)人都可以接觸到的，這是因?yàn)樗钠占靶圆蝗缂€器、交換機(jī)高。

　　集線器、交換機(jī)在工作時(shí)都是通過(guò)硬件直接實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸，而路由器則不同，事實(shí)上路由器是一臺(tái)特殊的計(jì)算機(jī)，它有CPU、存儲(chǔ)介質(zhì)以及操作系統(tǒng)，只不過(guò)這 些都與PC上的有點(diǎn)差別而已?？偟恼f(shuō)來(lái)，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(chǔ)介質(zhì)等。路由器中的CPU和計(jì)算機(jī)中的CPU所要實(shí)現(xiàn)的功能都是一樣的。一般來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)的CPU處理能力比路由器 強(qiáng)大，但是在一些高端路由器上也會(huì)用到頻率高到300MHz的CPU。路由器中的接口是非常重要的，因?yàn)樗沁B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(jì)算機(jī)中有內(nèi)存和硬盤，路由器中也有，只不過(guò)它的名字不同而已；路由器中的存儲(chǔ)介質(zhì)主要有ROM（Read-Only Memory，只讀儲(chǔ)存設(shè)備）、Flash（閃存）、NVROM（非易失性隨機(jī)存儲(chǔ)器）、DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器）等幾種。

　　路由器正是通過(guò)其特殊的軟件功能來(lái)完成路由工作的，由于這種專業(yè)的路由器價(jià)格昂貴，所以現(xiàn)在人們也會(huì)在一些對(duì)路由器要求不高的應(yīng)用環(huán)境中利用普通的PC機(jī) 來(lái)實(shí)現(xiàn)路由功能，比如說(shuō)只要在一臺(tái)PC機(jī)上安裝Windows2000 Server，然后進(jìn)行必要的配置，一臺(tái)“路由器”就打造出來(lái)了。

　　2）路由器的外觀

　　路由器主要運(yùn)行在骨干網(wǎng)絡(luò)上，因此外觀也千姿百態(tài)，比如一些應(yīng)用于因特網(wǎng)骨干線路的千兆級(jí)別的路由器，往往也是模塊化設(shè)計(jì)，體型也很龐大。

　　而那些應(yīng)用于中小型企業(yè)的路由器則相對(duì)比較小巧，這類外觀看起來(lái)與集線器、交換機(jī)差不多的路由器，其最大的外觀特點(diǎn)就是端口數(shù)量相對(duì)較少，但類型多樣。

　　其實(shí)也很好理解，路由器主要是用來(lái)連接不同類型的網(wǎng)絡(luò)，它位于網(wǎng)絡(luò)的最高層，基于成本的考慮，其端口肯定比較少，但同時(shí)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。

　　三劍客的選購(gòu)

　　集線器、交換機(jī)、路由器的工作原理、性能特點(diǎn)和價(jià)格都不同，因此在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需要，科學(xué)地選擇產(chǎn)品。當(dāng)然，我們?cè)谶@里討論的選購(gòu)主要是 針對(duì)一些中小型網(wǎng)絡(luò)而言的，對(duì)于校園網(wǎng)、大型企業(yè)網(wǎng)，由于涉及的面太多，一般都需要專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)工程師進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品選購(gòu)。

　　一、不同用戶需求推薦

　　1.普通家庭用戶

　　一般一個(gè)家庭的電腦數(shù)量有限，而組網(wǎng)的目的一般是為了實(shí)現(xiàn)共享上網(wǎng)、玩網(wǎng)絡(luò)游戲等。由于電腦數(shù)量少，對(duì)帶寬的要求不高，因此選擇一個(gè)端口數(shù)少于8個(gè)，10Mbps帶寬的集線器比較合適，目前這類產(chǎn)品很多，價(jià)格也非常便宜，一般在80~100元之間。

　　集線器的特點(diǎn)是價(jià)格便宜，但由于采用“共享帶寬”的工作模式，因此集線器只適合那些對(duì)價(jià)格敏感、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大且數(shù)據(jù)傳輸量不大的用戶使用。

　　2.學(xué)生宿舍

　　對(duì)于學(xué)生宿舍而言，一般電腦數(shù)量比較多，再加上宿舍與宿舍之間比較近，組網(wǎng)非常方便。學(xué)生一般比較喜歡通過(guò)組網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)共享上網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)游戲、視頻欣賞等，因 此對(duì)帶寬的要求相對(duì)較高，再加上學(xué)生作息時(shí)間都差不多，往往許多電腦會(huì)同時(shí)上網(wǎng)，所以最佳選擇是使用交換機(jī)。交換機(jī)獨(dú)享帶寬的工作模式，能夠滿足學(xué)生對(duì)高 帶寬的要求，同時(shí)也可以避免許多機(jī)器同時(shí)通信所帶來(lái)的網(wǎng)路堵塞問(wèn)題?？紤]到學(xué)生的經(jīng)濟(jì)承受能力不高，可以選擇國(guó)內(nèi)廠商出品的中低端10/100Mbps自 適應(yīng)桌面交換機(jī)，端口數(shù)要根據(jù)聯(lián)網(wǎng)的電腦數(shù)目進(jìn)行考慮，不過(guò)最好是選擇16口的價(jià)廉物美的主流產(chǎn)品，目前這類中低端產(chǎn)品的價(jià)格大都在700元以下，對(duì)于學(xué) 生來(lái)說(shuō)也還可以承受。如果端口數(shù)不夠的話，可以采取級(jí)聯(lián)的方式解決。

　　當(dāng)然，上面我們是針對(duì)一些對(duì)網(wǎng)絡(luò)速度要求較高的學(xué)生宿舍而言的，如果聯(lián)網(wǎng)的電腦不是很多（少于10臺(tái)），并且只想共享上網(wǎng)或玩一些對(duì)網(wǎng)速要求不高的游戲的 話，則也可以考慮使用10Mbps的集線器，但不推薦使用10/100Mbps自適應(yīng)的集線器。如果要求高一點(diǎn)的話，可以到市場(chǎng)上找找那些迷你型的 10Mbps交換機(jī)，這類產(chǎn)品一般端口數(shù)少，而且售價(jià)也很便宜，一般在200元左右。

　　3.中小型辦公網(wǎng)絡(luò)

　　對(duì)于中小型的辦公網(wǎng)絡(luò)而言，如果考慮性能、穩(wěn)定性及以后的擴(kuò)展性，最好選擇10/100Mbps自適應(yīng)交換機(jī)來(lái)構(gòu)建局域網(wǎng)，如果是小型的辦公網(wǎng)絡(luò)，也可以考慮集線器。

　　如今辦公室一般都需要共享上網(wǎng)，而目前使用最多的就是共享ADSL上網(wǎng)。對(duì)于中小型辦公網(wǎng)絡(luò)而言，由于一般不會(huì)配備專業(yè)的服務(wù)器，因此要共享上網(wǎng)的話，可 以通過(guò)配置一臺(tái)ADSL路由器來(lái)解決共享問(wèn)題，這樣可以省去一臺(tái)代理服務(wù)器。目前這類ADSL路由器價(jià)格比較便宜，且可供選擇的產(chǎn)品很多。

　　二、集線器的選購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)

　　1.注意帶寬標(biāo)準(zhǔn)

　　根據(jù)帶寬的不同，目前市面上用于局域網(wǎng)（一般是指小型局域網(wǎng)）的HUB可分為10Mbps、100Mbps和10/100Mbps 自適應(yīng)三種。選擇哪種集線器主要取決于三個(gè)因素：a.上連設(shè)備帶寬：如果上連設(shè)備支持IEEE802.3U，自然可購(gòu)買100Mbps集線器，否則只有選 擇10Mbps的了；b.站點(diǎn)數(shù)：由于連在集線器上的所有電腦均爭(zhēng)用同一個(gè)上行總線，處于同一沖突域內(nèi)，所以如果電腦數(shù)目較多，最好選擇帶寬高的；c.應(yīng) 用需求。

　　2.是否滿足擴(kuò)展需求

　　根據(jù)端口數(shù)目的多少HUB一般分為8口、16口和24口幾種。當(dāng)一個(gè)集線器提供的端口不夠時(shí)，一般有以下兩種方法擴(kuò)展：

　　a.堆疊：堆疊是解決單個(gè)集線器端口不足時(shí)的一種方法，但是因?yàn)槎询B在一起的多個(gè)集線器還是工作在同一環(huán)境下，所以堆疊的層數(shù)也不能太多。市面上一些集線 器以其堆疊層數(shù)比其他品牌的多而作為賣點(diǎn)，如果遇到這種情況，要辨證認(rèn)識(shí)：一方面可堆疊層數(shù)越多，一般說(shuō)明集線器的穩(wěn)定性越高；另一方面，可堆疊層數(shù)越 多，每個(gè)用戶實(shí)際可享有的帶寬則越小。

　　b.級(jí)聯(lián)：級(jí)聯(lián)是在網(wǎng)絡(luò)中增加用戶數(shù)的另一種方法，但是此項(xiàng)功能的使用一般是有條件的，即HUB必須提供可級(jí)聯(lián)的端口，此端口上常標(biāo)有“Uplink”或 “MDI”字樣，用此端口與其他的HUB進(jìn)行級(jí)聯(lián)。如果沒(méi)有提供專門的端口，當(dāng)要進(jìn)行級(jí)聯(lián)時(shí)，連接兩個(gè)集線器的雙絞線在制作時(shí)必須要進(jìn)行錯(cuò)線。

　　3.是否支持網(wǎng)管功能

　　根據(jù)對(duì)HUB管理方式的不同可分為Damp Hub 亞集線器 和Intelligent Hub 智能集線器 兩種。智能集線器改進(jìn)了普通HUB的缺點(diǎn)，增加了網(wǎng)絡(luò)交換功能，具有網(wǎng)絡(luò)管理和自動(dòng)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)端口速度的能力（類似于交換機(jī)）。而亞集線器只起到簡(jiǎn)單的信號(hào) 放大和再生的作用，無(wú)法對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行優(yōu)化。早期使用的共享式HUB一般為非智能型的，而現(xiàn)在流行的100Mbps HUB和10/100Mbps自適應(yīng)HUB多為智能型的。

　　4.注意接口類型

　　選擇HUB時(shí)，還要注意信號(hào)輸入口的接口類型，與雙絞線連接時(shí)需要具有RJ-45接口；如果與細(xì)纜相連，需要具有BNC接口；與粗纜相連需要有AUI接 口；當(dāng)局域網(wǎng)長(zhǎng)距離連接時(shí)，還需要具有與光纖連接的光纖接口。早期的10Mbps HUB一般具有RJ-45、BNC和AUI三種接口。100Mbps HUB和10/100Mbps HUB一般只有RJ-45接口，有的也具有光纖接口。

　　5.注意品牌和價(jià)格

　　目前市面上的高檔HUB市場(chǎng)主要還是由美國(guó)產(chǎn)品占據(jù)，如3COM、Intel等，它們?cè)谠O(shè)計(jì)上比較獨(dú)特，一般幾個(gè)甚至是每個(gè)端口配置一個(gè)處理器，當(dāng)然價(jià)格 比較高。我國(guó)臺(tái)灣的D-Link和Accton的產(chǎn)品占據(jù)了中低端市場(chǎng)上的主要份額，而大陸的一些公司如聯(lián)想、實(shí)達(dá)也分別推出了自己的產(chǎn)品。中低檔產(chǎn)品一 般均采用單處理器技術(shù)，其外圍電路的設(shè)計(jì)也大同小異。各個(gè)品牌在質(zhì)量上差距已經(jīng)不大。相對(duì)而言，大陸產(chǎn)品的價(jià)格要便宜很多

　　首先說(shuō)HUB,也就是 集線器 。它的作用可以簡(jiǎn)單的理解為將一些機(jī)器連接起來(lái)組成一個(gè)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(shí)，兩者將會(huì)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(shuō)一般情況下個(gè)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。

　　問(wèn)：什么是交換機(jī)？

　　——答：交換機(jī)也叫交換式集線器，它通過(guò)對(duì)信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過(guò)內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動(dòng)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，因此，交換機(jī)可以同時(shí)互不影響的傳送這些信息包，并防止傳輸碰撞，提高 了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量。

　　問(wèn)：什么是路由器？

　　——答：路由器（Router）是網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的重要組成部分，它相對(duì)網(wǎng)橋提供了一個(gè)更高層次的LAN互聯(lián)。路由器能根據(jù)分組類型過(guò)濾和選擇路由，支持在LAN段之間有多個(gè)鏈路的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)某個(gè)鏈路損壞時(shí)，可選擇其他路由以及根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的情況決定路由。

　　問(wèn)：什么是級(jí)聯(lián)？

　　——答：級(jí)聯(lián)是通過(guò)雙絞線把需要級(jí)聯(lián)的設(shè)備通過(guò)級(jí)聯(lián)端口相連接，從而達(dá)到增加同一網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)目的方法。

　　問(wèn)：什么是集線器？

　　——答：集線器是對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理的最小單元，它只是一個(gè)信號(hào)放大和中轉(zhuǎn)的設(shè)備，不具備自動(dòng)尋址能力和交換作用，由于所有傳到集線器的數(shù)據(jù)均被廣播到與之相連的各個(gè)端口，因而容易形成數(shù)據(jù)堵塞。

　　總的來(lái)說(shuō)，路由器與交換機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個(gè)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(jiǎn)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。

　?。?）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對(duì)象不同

　　交換機(jī)是利用物理地址或者說(shuō)MAC地址來(lái)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(hào)（即IP地址）來(lái)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(shí)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(lái)分配的，而且已經(jīng)固 化到了網(wǎng)卡中去，一般來(lái)說(shuō)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(dòng)分配。

　?。?）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(gè)廣播域，廣播數(shù)據(jù)包會(huì)在交換機(jī)連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會(huì)導(dǎo)致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會(huì)被分 配成不同的廣播域，廣播數(shù)據(jù)不會(huì)穿過(guò)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。

　?。?）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(duì)也慢，價(jià)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。