一、定義

1、 RP中繼器

RP轉發器是在物理層上工作的連接設備。它適合于兩種相同類型的網絡的互連。主要功能是通過重新發送或轉發數據信號來延長網絡傳輸的距離。中繼器是一種網絡設備，可以重新生成并恢復信號：OSI模型的物理層設備。

轉發器用于擴展局域網環境中的網絡距離，但它不是網絡互連設備。它在OSI的物理層上運行。轉發器具有放大和再生線路上信號的功能，并用于擴展局域網。網段的長度（僅用于連接到同一LAN網段）。

優勢

中繼器的主要優點是安裝簡單，使用方便，價格相對較低。他不僅扮演網絡距離的角色，而且還連接不同傳輸介質的網絡。中繼器在物理層工作，并且對高級協議完全透明。 [2]

缺點

2、集線器（HUB）

集線器是一臺將網絡電纜收集在一起的機器，即用于多個主機和設備的連接器。集線器的主要功能是延長網絡的傳輸距離。它是中繼器的一種形式。區別在于集線器可以提供多端口服務，也稱為多端口中繼器。 OSI / RM中集線器的物理層。集線器的基本功能是信息分發，該分發將一個端口接收的所有信號分發到所有端口。一些集線器會在分配之前重新生成微弱的信號，而一些集線器會安排信號的時序以在所有端口之間提供同步數據通信。

集線器實際上是一個多端口中繼器。集線器通常具有RJ45接口，例如4、 8、 1 6、 2 4、 32。通過這些接口，集線器可以為相應數量的計算機完成“中繼”功能（它將不完全衰減）。信號分類后，在繼續發送之前會先復制完整的信號。由于集線器在網絡中處于“中心”位置，因此也稱為“ HUB”。

集線器的工作原理非常簡單。例如，有一個具有8個端口的集線器，總共連接了8臺計算機。集線器位于網絡的“中心”，信號通過集線器轉發，并且可以互連8臺計算機。具體的通信過程如下：如果計算機1要向計算機8發送一條信息，當計算機1的網卡通過雙絞線將信息發送給集線器時，集線器將不會直接將信息發送給計算機。如圖8所示，它將“廣播”信息，同時將信息發送到8個端口。當8個端口上的計算機收到廣播信息時，它將檢查該信息，如果發現該信息已發送給自己，則它將接收該信息。 ，否則請忽略它。由于信息是由計算機1發送到計算機8的，因此最終計算機8將接收該信息，而其他七臺計算機將不會接收該信息，因為在讀取信息后該信息不是它們自己的。

3、切換（切換）

該交換機是集線器的升級產品。它具有與集線器相同的從協議級過濾到非常復雜的應用程序級過濾。

通常，網關描述一種功能，該功能可以特定于某種軟件或某種硬件。當前網關功能通常集成在路由器中。

二、設備之間的連接和差異

1、集線器和交換機

1) OSI / RM（OSI參考模型）中的不同工作級別

在OSI / RM開放系統模型中，交換機和集線器具有不同的級別。集線器同時在第一層（物理層）和第二層（數據鏈路層）工作，而交換機至少在第二層工作，而更高級的交換機可以在第三層（網絡層）和第四層工作（傳輸層）。

2)交換機的數據傳輸模式不同

廣播集線器的數據傳輸方法，并且交換機的數據傳輸是有目的的，并且僅將數據發送到目標節點，并且僅當在其節點中找不到該數據時才第一次使用它自己的MAC地址表。廣播傳輸，并且由于交換機具有MAC地址學習功能，因此在第二次之后，它將不再是廣播傳輸，這也是有目的的傳輸。這樣做的好處是提高了數據傳輸的效率，不會有廣播風暴，并且就安全性而言也不會有其他節點攔截。

3)不同的帶寬占用方法

在帶寬占用方面，集線器的所有端口共享集線器的總帶寬，并且交換機的每個端口都有自己的帶寬，因此，交換機的每個端口的帶寬實際上比可用帶寬高得多。集線器端口的帶寬。確定交換機的傳輸速度比集線器的傳輸速度快得多。

4)不同的傳輸模式

集線器只能使用半雙工傳輸，因為集線器共享傳輸介質，所以集線器一次只能在上游通道上傳輸一項任務，無論是接收數據還是發送數據。

如果使用最簡單的語言來描述交換機和集線器之間的區別，則應該是智能和非智能之間的區別。坦率地說，集線器只是連接到多臺計算機的設備。它只能在信號放大和傳輸中起作用，而不能處理信號中的碎片，因此很容易在傳輸過程中出錯。該交換機可以視為智能集線器。除集線器的所有功能外，它還具有自動尋址，切換和處理的功能。并且在傳輸過程中，只有發送源和接收源是獨立工作的，并且與其他端口之間沒有任何關系，從而達到防止數據丟失，提高吞吐量的目的。

從工作狀態的角度來看，集線器屬于共享類型。換句話說，當一個端口向另一個端口發送信息時，其他端口將不再傳輸信息，而只能處于等待狀態。另外，集線器以半雙工工作，即在傳輸過程中只能是單向的，接收方可以在發送源完成信息發送后發送信號。交換機的工作原理與集線器的工作原理完全不同。由于它的每個端口都可以視為一個獨立的通道，因此當一個端口工作時，其他端口的傳輸不會受到影響。此外，該交換機以全雙工模式工作，因此其數據處理能力幾乎翻了一番。

也許您不明白多多在上面說了些什么，所以讓我們舉一個簡單的例子讓您清楚。例如，讓兩組人同時相互傳輸文件，一個人到另一個人的時間為1分鐘。如果使用集線器，則所需時間為4分鐘。數據首先從一個人傳輸到另一方，然后另一方將其傳輸回去。只有這樣，另一個小組才能做同樣的工作，因此倒計時到4分鐘。但是，如果使用開關，則速度要快得多。在相同情況下，僅1分鐘就足夠了。由于每個端口都是獨立的，因此這兩組人可以同時傳輸數據，并且由于交換機可以全雙工工作，因此每兩個人也可以同時傳輸數據。換句話說，這四個人是同時的。內部完成的工作。因此，我們也可以將集線器和交換機的處理能力視為串行處理和并行處理。

我們剛才說的是理論值。實際上，傳輸中還有許多工作要做，例如調試，分類等。因此，交換機的速度不能是集線器速度的4倍，但是可以肯定的是。 ，交換機肯定比集線器快！

實際上，在選擇集線器和交換機的過程中還有其他因素，以避免浪費。首先，我們必須考慮建立局域網的目的是什么？如果只是為了簡單的文件傳輸和共享，那么購買集線器就可以滿足您的要求。但是，如果您需要在局域網中執行大量的數據交換和計算處理，則交換機當然是您的首選。

2、交換和路由器

（[1)不同的工作水平

原始交換機在OSI / RM開放架構的數據鏈路層（即第二層）工作，而路由器從一開始就被設計為在OSI模型的網絡層工作。由于交換機工作在OSI的第二層（數據鏈路層），因此其工作原理相對簡單，而路由器工作在OSI的第三層（網絡層），則可以獲得更多的協議信息，并且路由器可以更明智的轉發決定。

（[2)數據轉發基于不同的對象

交換機使用物理地址或MAC地址來確定轉發數據的目標地址。路由器使用不同網絡的ID號（即IP地址）來確定用于數據轉發的地址。 IP地址是用軟件實現的，它描述了設備所在的網絡。有時，這些第三層地址也稱為協議地址或網絡地址。 MAC地址通常由硬件內置，由網卡制造商分配，并且已經固化到網卡中，通常無法更改。 IP地址通常由網絡管理員或系統自動分配。

（3)傳統交換機只能劃分沖突域，不能劃分廣播域；而路由器可以劃分廣播域

由交換機連接的網段仍屬于同一廣播域，并且廣播數據包將在與交換機連接的所有網段上傳播，這在某些情況下將導致通信擁塞和安全漏洞。連接到路由器的網段將分配給不同的廣播域，并且廣播數據不會通過路由器。盡管第三層以上的交換機具有VLAN功能，但廣播域也可以劃分，但是子廣播域之間的通信無法進行通信，它們之間的通信仍然需要路由器。

（[4)路由器提供防火墻服務

路由器僅轉發特定地址的數據包，不傳輸不支持路由協議的數據包和未知的目標網絡數據包，以防止廣播風暴。交換機通常用于LAN-WAN連接。交換機屬于網橋，是數據鏈路層的設備。一些交換機還可以實現第3層交換。該路由器用于WAN與WAN之間的連接，可以解決異構網絡之間轉發數據包的問題，??并在網絡層上起作用。他們只接受來自一條線路的傳入數據包，然后將它們轉發到另一條線路。兩條線路可能屬于不同的網絡，并且使用不同的協議。相比之下，路由器比交換機具有更強大的功能，但它們相對較慢且昂貴。三層交換機具有以交換機的線速轉發數據包的能力以及路由器的良好控制功能，因此得到了廣泛的應用。

3、集線器，交換機和路由器

首先談談集線器HUB。它的功能可以簡單地理解為連接某些計算機以形成局域網。交換機（也稱為交換集線器）具有與集線器大致相同的功能。但是兩者之間的性能有所不同：集線器使用共享帶寬工作模式，而交換機使用獨占帶寬。這樣，當有很多機器或大量數據時，兩者將更加明顯。路由器顯然與以上兩個不同。它的功能是連接不同的網段并找到最適合網絡中數據傳輸的路徑。可以說，一般情況下，個人用戶需求不大。路由器是在交換機之后生成的，就像交換機是在集線器之后生成的一樣，因此路由器和交換機在一定程度上也已連接，并且它們并不完全獨立于兩個設備。路由器主要克服了交換機無法路由和轉發數據包的缺點。

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