老子不想上学:路由器,集线器,交换机基本功能是什么,彼此的区别是什么?

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/05/05 05:14:56
如题,请高手帮忙解答.
请介绍的人说的简单详细易懂些,有分送.

路由器的一个作用是连通不同的网络,另一个作用是选择信息传送的线路。选择通畅快捷的近路,能大大提高通信速度,减轻网络系统通信负荷,节约网络系统资源,提高网络系统畅通率,从而让网络系统发挥出更大的效益来。

从过滤网络流量的角度来看,路由器的作用与交换机和网桥非常相似。但是与工作在网络物理层,从物理上划分网段的交换机不同,路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。例如,一台支持IP协议的路由器可以把网络划分成多个子网段,只有指向特殊IP地址的网络流量才可以通过路由器。对于每一个接收到的数据包,路由器都会重新计算其校验值,并写入新的物理地址。因此,使用路由器转发和过滤数据的速度往往要比只查看数据包物理地址的交换机慢。但是,对于那些结构复杂的网络,使用路由器可以提高网络的整体效率。路由器的另外一个明显优势就是可以自动过滤网络广播。从总体上说,在网络中添加路由器的整个安装过程要比即插即用的交换机复杂很多。

一般说来,异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。
路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见,选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成;这项工作,在路由器中保存着各种传输路径的相关数据——路径表(Routing Table),供路由选择;时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的,也可以由系统动态修改,可以由路由器自动调整,也可以由主机控制。
1.静态路径表
由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态(static)路径表,一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的,它不会随未来网络结构的改变而改变。
2.动态路径表
动态(Dynamic)路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议(Routing Protocol)提供的功能,自动学习和记忆网络运行情况,在需要时自动计算数据传输的最佳路径。
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交换机的作用

宽带接入交换机一般称为DSLAM设备,是借助现有的电话线上传输数据,如视频点播等多媒体技术.现在地ADSL在国内处处都有,我想你可以看一下有关ADSL的资料即可全面了解.
----交换机的概念简单的说:由硬件芯片执行数据帧或报文转发的数据通讯设备,分为二层交换机和三层交换机,通常接口单一,主要就是以太网
硬件强大,软件较简单
转发能力高:10万--1000万PPS
三层交换机也逐渐实现了复杂的功能和多种协议
----传统路由器指用软件实现IP报文“存储-转发”的数据通讯设备。三层设备。
硬件简单,软件强大,支持很多协议
二层:以太网、PPP、FR、X.25、HDLC、Q931/Q921(ISDN),SLIP,LAPB…
三层:以IP为主,可能还有IPX、SNA、AppleTalk...
单播路由协议:RIP、OSPF、IGRP、EIGRP、BGP、ISIS...
组播路由协议:DVMRP、PIM、MBGP、MSDP
---MODEM起到调制解调的作用
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正如其名字所暗示的,集线器(HUB)就是活动的中心。用网络术语来说,Hub或Concentrator,是基于星形拓扑的接线点。 Arcnet、10Base-T、10Base-F及许多其它专用网络都依靠集线器来连接各段电缆及把数据分发到各个网段。集线器的基本功能是信息分发,它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去。一些集线器在分发之前将弱信号重新生成,一些集线器整理信号的时序以提供所有端口间的同步数据通信。具有多个10Base-F接口的集线器就象是使用镜子来把光线分到各个端口。

在10Base-T网络中,所有设备需要用非屏蔽双绞线连接到一个或多个集线器,集线器应该有多个端口甚至多种类型的端口。有时需要把多个集线器连接起来,这时,你可能想用高速端口来建立网络的主干,各集线器与服务器应直接连到高速主干上。因为多数LAN的主要通信是在工作站和主服务器之间的,主干对网络的整体性能意义重大。

令牌环网中也有可以称作集线器的设备,MSAU(Multi-Station Access Unit)就可以看作一种集线器,因为它的功能与以太网的集线器很类似,但是MSAU把包串行地路由到各个设备,不象以太网集线器是并行的。为了不发生混淆,令牌环网MSAU不作为集线器讨论。

二、谁需要集线器?

判断你的局域网是否需要集线器的方法很简单:如果你想建立星形网络且有不少于两台主机,那么就需要集线器。这个规则只有一个例外,那就是只有两台主机的 10Base-T网络,可以直接将之相连,但是需要一条特殊发送端与接收端交叉连接的线缆,这种线缆很普通,如果你实在找不到,也可以自己做一个,很容易也很便宜,所需物品为一小段双绞线、两个RJ-45接头和工具,按照下表连接就是了。

RJ-45接头1 RJ-45接头2
针号 功能 针号 功能
1 发送 + <- -> 3 接收 +
2 发送 - <- -> 6 接收 -
3 接收 + <- -> 1 发送 +
6 接收 - <- -> 2 发送 -

三、集线器的类型

我们知道,集线器在星形拓扑的网络中起着重要作用。集线器有多种,各个种类具有特定的功能、提供不同等级的服务。下面讲讲多数集线器的一些标准特性和被动、主动、智能集线器的区别以及一些高性能集线器的附加特性。

1、基本规范

所有的集线器根据可连接的线缆类型都有一些基本特性。集线器可以给网络提供除接口之外的附加服务,但也必须遵从IEEE对介质的规定。

多数集线器主要的连接是RJ-45插座,这是基于双绞线的多种以太网的标准接头类型,从10Base-T到100Base-T,局域网中的工作站、打印机等设备通常是以某种双绞线连接到集线器的,其两端为RJ-45连接头。注:RJ-45头看起来有点象电话线的接头,不过稍微宽点。它主要用于以太网,但也可用于令牌环网。每种线缆到集线器的长度由使用的介质决定(见下表)。
以太网类型 距离
10Base-2 185米
10Base-5 500米
10Base-T 100米
10Base-F 2公里
10broad-36 3,600米
上述是以太网规范的最大长度,其中多数可以用中继器(repeater)来延长。当然还有其他的要求。
集线器是电子设备,因此需要电源,多数集线器还有指示多种状态的LED指示灯,常见的两种指示灯是电源和端口状态指示灯,有的集线器还有监视端口通信状态和冲突的指示灯。
2、被动集线器
顾名思义,被动集线器是相对静止的。它们没有专门的动作来提高网络性能,也不能帮你检测硬件错误或性能瓶颈,它们只是简单地从一个端口接收数据并通过所有端口分发,这是集线器可以做的最简单的事情。被动集线器是星形拓扑以太网的入门级设备。
被动集线器通常有一个10Base-2端口和一些RJ-45接头。我们知道,10Base-5是使用粗缆的以太网,这个10Base-2接头可以用于连接主干。有些集线器还有可连到收发器的AUI端口以建立主干。
3、主动集线器
主动集线器拥有被动集线器的所有性能,此外还能监视数据。它们是在以太网实现存贮转发技术的重要角色,它们在转发之前检查数据,它们并不区分优先次序,而是纠正损坏的分组并调整时序。
如果信号比较弱但仍然可读,主动集线器在转发前将其恢复到较强的状态。这使得一些性能不是特别理想的设备也可正常使用。如果某设备发出的信号不够强,使得被动集线器无法识别,那么主动集线器的信号放大器可以使该设备继续正常使用。此外,主动集线器还可以报知那些设备失效,从而提供了一定的诊断能力。
有些线缆可能有电磁干扰使分组不能按正常时序到达集线器,主动集线器可以将转发的分组重新同步。有时数据根本就到不了目的地,主动集线器通过在单个端口重发分组来弥补数据的丢失。主动集线器可以调整时序以适应较慢的、错误率较高的连接。当然,这样做会降低连接到该集线器上设备的整体网络速度,但是,有时这比丢失数据要好。此外时序调整实际上可以减少局域网中的冲突次数,数据不需要重复广播,局域网就可以传输新的数据。
主动集线器提供一定的优化性能和一些诊断能力,它们比简单的被动集线器贵,可以配以多个、多种端口。
4、智能集线器
智能集线器比前两种提供更多的好处,可以使用户更有效地共享资源。其技术近些年才出现,很多地方还没有机会享受到它的好处。除了主动集线器的特性外,智能集线器提供了集中管理功能。如果连接到智能集线器上的设备出了问题,你可以很容易的识别、诊断和修补。这是极大的提高,在一个大型网络里,如果没有集中的管理工具,那么你常常需要一个一个线盒地跑,寻找出问题的设备。
智能集线器的另一个出色的特性是可以为不同设备提供灵活的传输速率。除了上连到高速主干的端口外,智能集线器还支持到桌面的10、16和100Mbps的速率,即以太网、令牌环和FDDI。
5、高级特性
高端集线器还提供其它一些特性,如冗余交流电源、内置直流电源、冗余风扇,还有线缆连接的自动中断、模块的热插拔、自动调整10Base-T接头的极性,再如冗余配置存贮、冗余时钟,有些集线器还集成了路由和桥接功能。

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