集线器连接路由器 工程师用通俗易懂的方式助你了解分清

许很难区分集线器，交换机和路由器之间的区别。本文是一位高级工程师，可以帮助您以一种易于理解的方式理解其区别。

一、区分集线器，交换机和路由器（回指）

有一天，你去女友小芳（暂时叫这个名字）去找她的学校，那你怎么办：

一、集线器如何工作：

您站在学校的中庭大喊：“小芳，我在这里为您服务！ （广播）

如果此时有人在喊叫，则必须等他大喊之后再大喊。 （排队）

如果您碰巧在喊叫的同时遇到另一个人在喊叫，那么您和他的喊叫都不会被听到。 （冲突）

大喊时，您听不到别人在说什么。您只有在大喊大叫后才开始聆听。 （半双工工作模式，监视）

果然，你女友的声音来自对面的大楼，“去死吧！” （响应）

二、开关的工作方式：

您的女友已将您的手机号码（Mac地址）提前通知了您。

您拨打了她的手机。 （建立连接）

对她说：“我来找你，因为我想你想死，我的爱人，我的孩子...”。 （独家频道）

您的女友不耐烦地听到它，在您结束讲话之前，他回答“这简直要死了”！ （全双工模式）

三、路由器的工作方式：

您事先将所有女友所在的XX类XX类座位号XX的信息记录在粉红色的笔记本中（建立路由表）

您找到了小芳的地址（IP地址），并确定了如何找到她（路由）。

您去学校礼宾部询问了XX部门所在的建筑物，然后去了XX部门询问XX班级的教室，又去了XX教室询问了XX教室的位置。 XX座位...经过N次询问（N次跳跃），您终于来到了小芳门前。

通过上述隐喻，我相信每个人对于集线器，交换机和路由器之间的区别都有一个更清晰的概念。接下来，我们将以正式的概念分析集线器，交换机和路由器之间的差异，以便每个人都可以有更深入的了解。

二、什么是集线器

集线器，在英语中也称为集线器，属于OSI模型中的数据链路层。便宜的价格是其最大的优势，但是由于集线器是共享设备，因此在繁重的网络中效率会变得非常低，因此我们无法在大中型网络中看到该集线器。当今的集线器通常使用全双工模式，市场上常见的集线器具有100Mbps的传输速率。接下来，我们了解集线器的几个概念：

共享类型

集线器的最大功能是使用共享模式，这意味着当一个端口向另一个端口发送数据时，其他端口处于“等待”状态。干嘛要等”？例如，当A在单位时间内向B发送数据包时，A被发送到B，C和D的三个端口（此现象是下面描述的IP广播。），但是只有B接收，而其他端口在判断它不是第一个单位时间内所需的数据后，将不会接收到A发送的数据。在A再次发送IP广播之前，直到A再次发送IP广播之前的时间，C和D都处于空闲状态，或者可以在C和D之间传输数据。我们可以理解，集线器内部只有一个通道（即是公共通道），然后所有端口都在公共通道下连接。

IP广播

所谓的IP广播（也称为：批量发送）是指当集线器将数据发送到下层设备时，无论原始数据来自何处，它都会将获取的数据发送到每个端口。如果有来自端口的数据需要来源，它将处于接收状态，不需要的端口将处于拒绝状态。例如：在网络中，当客户端A向客户端B发送数据包时，集线器将从A向每个端口发送一组数据包，此时B处于接收状态，其他端口处于拒绝状态网络外部也是如此。当客户端A发送域名“ /”时，它通过集线器和DNS域名解析将IP地址（20 2. 10 8. 3 6. 17 2)发送回集线器。此时，集线器将向所有连接的端口发送一个组，需要此地址的计算机处于接收状态（客户端A处于接收状态），如果不需要，则处于拒绝状态。

单位时间

这应该是最简单的术语，也可以理解为集线器的工作频率。例如，一个工作频率为33MHz的集线器，该集线器在一个单位时间内可以做什么？上面已经以共享类型进行了说明。举个例子，但是这里需要说明的一件事是，例如，我们有时看到A正在同时向B发送数据，而C也正在向D发送数据。这似乎有点矛盾。确实是这样，为什么两者似乎同时进行？因为当A在第一时间单位向B发送数据时，由于广播原因，B，C和D将在第一时间单位中。同时，广播被接受，但是C和D将拒绝接收第二个单位时间内A发送的数据，因为C和D已经确定这些数据不是他们需要的数据。并且在第二个时间单位中，C还会发送数据广播，A，B和D都接受，但只有D会接收这些数据。这些操作仅需要2到3个时间单位，但是我们很难感知它们，并且感觉它们同时在“执行”。

三、什么是开关？

局域网交换机的定义

以太网，快速以太网，FDDI和令牌环网络通常称为传统LAN。它们都是共享媒体和带宽的共享LAN。为了增加带宽，经常将路由器用于网络分段，并且将网络划分为多个网段。每个网段都有一个不同的子网地址和一个不同的广播域，以减少网络上的冲突并增加网络带宽。微型网络部分不再适应LAN扩展和新网络应用的高带宽需求。有人说“传统的局域网已经走到了尽头。”

近年来出现的交换局域网技术可以解决一系列问题，例如由共享局域网引起的网络效率低，无法提供足够的网络带宽以及网络扩展困难。它从根本上改变了共享局域网的结构，解决了带宽瓶颈问题。已经有交换局域网，例如交换以太网，交换令牌环，交换FDDI和ATM，其中交换以太网是使用最广泛的。交换局域网已成为当今局域网技术的主流。

该交换机提供桥接功能以及增加现有网络带宽的能力。 LAN上使用的交换机类似于网桥，因为它们都在数据链路层（第2层）的MAC子层上运行，并且都验证所有传入网络流量的设备地址。类似于网桥，该交换机维护一个有关地址的信息表，并使用此信息来确定如何过滤和转发LAN流量。

与网桥不同，交换机使用交换技术来增加数据的总输入和输出以及安装介质的带宽。通常，该交换机的转发延迟较小，可以经济地将网络划分为多个相互冲突的域，并为每个工作站提供更高的带宽。

四、什么是路由器

路由器是在OSI的第三层（网络层）上工作的网络设备，能够连接不同类型的网络，并且可以选择数据传输路径。路由器具有三个特点：它在网络层上工作，可以连接到不同类型的网络，并且可以选择数据传输的路径。

1、路由器在第三层工作，而路由器是第三层网络设备，因此每个人可能都不了解它，因此让我们首先讨论集线器和交换机。集线器在第一层（物理层）工作。它没有智能处理功能。为此，数据只是最新的。当来自一个端口的电流传递到集线器时，它仅将电流传输到其他端口。至于连接到其他端口的计算机是否接收数据，则不在乎。交换机在第二层（数据链路层）工作。它比集线器更智能。为此，网络上的数据是MAC地址的集合，可以区分帧中的源MAC地址和目标MAC地址。 ，因此您可以在任何两个端口之间建立连接，但是交换机不知道IP地址，而只知道MAC地址。路由器在第三层（网络层）工作。它比交换机“更智能”。它可以了解数据中的IP地址。如果收到数据包，它将检查其中的IP地址。如果目标地址是“本地网络”，则忽略该地址，并且如果它是来自另一个网络，则该数据包将从本地网络转发出去。

2、路由器可以连接到不同类型的网络。我们常用的集线器和交换机通常用于连接到以太网，但是如果您连接两种类型的网络（例如以太网和ATM网络），则集线器和交换机是没有用的。路由器可以连接不同类型的局域网和广域网，例如以太网，ATM网络，FDDI网络，令牌环网等。对于不同类型的网络，帧数据单元的格式和大小（帧）的传输方式有所不同，就像公路运输以汽车为单位装载货物，铁路运输以货车为单位装载货物并从汽车中运输一样。要转变为铁路运输，必须将货物从汽车运送到火车车厢，并且网络中的数据也是如此。数据从一种类型的网络传输到另一种类型的网络，并且必须进行帧格式转换。

路由器具有此功能，但交换机和集线器则没有。实际上，我们所谓的“ Internet”是通过各种路由器连接的。由于Internet上存在各种类型的网络，因此集线器和交换机根本无法执行此任务，因此路由器必须扮演此角色。

3、路由器具有路径选择功能。在Internet中，从一个节点到另一节点可能有很多路径。路由器可以选择流畅，快速的快捷方式，这将大大提高通信速度，减轻网络系统的通信负担。节省网络系统资源，这是集线器和第2层交换机根本无法提供的性能。

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