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你该了解的集线器、交换机和路由器

更新时间:2012年06月17日08:13   文章作者:狂飙   文章来源:今日无线

在详细解释之前,先来说说通信方式中的单工、半双工与全双工:

单工:数据只能向一个方向发送,只能发,要么只能收。

半双工:数据可以双向发送,但是同一时间只能进行一个动作,要么发,要么收。

全双工:数据可以同时收发。

集线器

集线器

集线器俗称HUB,是星型网络结构中的中心节点设备,它不能记忆主机的硬件地址(MAC),数据的转发是漫无目的的充斥在整个网络中,而且所有转发的数据共享一条数据通道,一台主机传输数据,其他的主机必须处在等待的状态,数据的传输方式也只能是半双工,HUB的缺陷是显而易见的:首先,数据安全不能保障,网络中任何一台主机都可以接收其他主机发送的数据包,给别有用心的人以可乘之机;共享带宽,多台主机发送数据的时候就很麻烦,效率很低;总是工作在半双工,确实让人受不鸟。最后说一句,HUB基本上已经销声匿迹了。

交换机

交换机

交换机,英文名称switch,同样是星型网络结构中的中心节点设备,从外观和HUB差不多,但是性能却是天壤之别,首先,交换机可以学习MAC地址,然后保存在自己的MAC地址表中,利用这张表,准确的将数据转发到特定的端口,而不是像HUB一样发到所有端口;交换机中存在一个交换矩阵,不同的数据走不同的路,大家互不影响;交换机支持全双工的通讯方式,主机可以边发边收(当然需要主机网卡的配合)。做为星型网路的中心节点设备只是交换机的其中一项使命,它的另一个重要功能就是提供信号的中继,大家经常使用的双绞线在太长的情况下信号会出现严重的衰减,这时可以在中间加入交换机对信号进行放大,延伸网络的覆盖范围。比较高端的交换机,比如思科与华为面向企业的产品中,支持对设备的管理,可以通过命令行的形式对交换机进行配置,还有目前非常流行的三层交换机,既能实现路由功能,又能解决路由器转发能力不足的问题,还有最重要的,以太网交换机的端口带宽已经可以达到10Gbit/s,在这个速度下,秒杀一切高清视频和网络游戏。

路由器

路由器

大家平时说的路由器http://www.today-wx.com/router/(家里以及宿舍用的那种)是比较狭隘的,那些所谓的上网所用的路由器基本只是实现了地址转换,并不具备企业级路由器的功能,广义上的路由器提供不同网段间数据包的寻址,互联网之所以如此庞大,就是因为中间矗立着无数的路由器在提供着数据的转发,核心路由器提供着上百万条路由条目甚至更多。企业路由器支持路由协议,比如RIP(消息信息协议),OSPF(开放式最短路径优先),BGP(边界网关协议)等等(事实上,操作系统通过配置也可以支持部分路由协议,比如RIP协议),通过这些路由协议,路由器可以从其他路由器的通告信息中学习自己所不知道的网段信息;企业级路由器拥有强大的数据处理能力,并且可以提供不同协议间的转换,比如IP,IPX等;企业级路由器支持诸多高级特性,如包过滤、安全策略、高级QOS、硬件模块化等等。由于路由器对数据包进行深入的分析,导致转发效率受到影响,三层交换机的出现,很好的解决了这个问题。

用一个最简单的例子说明路由器的功能,当192.168.0.0/24网络中的主机向192.168.1.0/24网络中的主机发送数据的时候,就需要有路由器提供帮助。