一、集线器(HUB)
工作在OSI参考模型的{dy}层物理层,从集线器的作用来看,它不属于网间连接设备,而应叫做网络连接设备,因此它与后面介绍的网桥、路由器、网关等不同,它不具备协议翻译功能,而只是分配频宽。
集线器分配频宽,使得每台工作站的传输速率达不到10Mbps,例如使用一台N个接口的集线器组建10BaseT Ethernet网,每个接口所分配的频带宽度是10Mbps/N。
集线器(Hub)是中继器的一种形式,区别在于集线器能够提供多端口服务,也称为多口中继器。
集线器产品发展较快,局域网集线器通常分为五种不同的类型,它将对LAN交换机技术的发展产生直接影响。
1.单中继网段集线器
在硬件平台中,{dy}类集线器是一种简单中继LAN网段,{zh0}的例子是叠加式以太网集线器或令牌环网多站访问部件(MAU)。某些厂商试图在可管理集线器和不可管理集线器之间划一条界限,以便进行硬件分类。这里忽略了网络硬件本身的核心特性,即它实现什么功能,而不是如何简易地配置它。
2.多网段集线器
多网段集线器是从{dy}类集线器直接派生而来的,采用集线器背板,这种集线器带有多个中继网段。多网段集线器通常是有多个接口卡槽位的机箱系统。然而,一些非模块化叠加式集线器现在也支持多个中继网段。多网段集线器的主要技术优点是可以将用户分布于多个中继网段上,以减少每个网段的信息流量负载,网段之间的信息流量一般要求独立的网桥或路由器。
3.端口交换式集线器
端口交换式集线器是在多网段集线器基础上将用户端口和多个背板网段之间的连接过程自动化,并通过增加端口交换矩阵(PSM)来实现的。PSM提供一种自动工具,用于将任何外来用户端口连接到集线器背板上的任何中继网段上。这一技术的关键是“矩阵”,一个矩阵交换机是一种电缆交换机,它不能自动操作,要求用户介入。它不能代替网桥或路由器,并不提供不同LAN网段之间的连接性,其主要优点就是实现移动、增加和修改的自动化。
4.网络互联集线器
端口交换式集线器注重端口交换,而网络互联集线器在背板的多个网段之间实际上提供一些类型的集成连接。这可以通过一台综合网桥、路由器或LAN交换机来完成。目前,这类集线器通常都采用机箱形式。
5.交换式集线器
目前,集线器和交换机之间的界限已变得模糊。交换式集线器有一个核心交换式背板,采用一个纯粹的交换系统代替传统的共享介质中继网段。此类产品已经上市,并且混合的(中继/交换)集线器很可能在以后几年控制这一市场。应该指出,集线器和交换机之间的特性几乎没有区别。
二、网络适配器(网卡)
工作在OSI参考模型的第二层数据链路层,是连接计算机与网络的硬件设备,网卡的功能主要有两个:一是将电脑的数据封装为帧,并通过网线(对无线网络来说就是电磁波)将数据发送到网络上去;二是接收网络上传过来的帧,并将帧重新组合成数据,发送到所在的电脑中。网卡接收所有在网络上传输的信号,但只接受发送到该电脑的帧和广播帧,将其余的帧丢弃。
三、中继器
中继器可以“延长”网络的距离,在网络数据传输中起到放大信号、整形和传输的作用。数据经过中继器,不需进行数据包的转换。中继器连接的两个网络在逻辑上是同一个网络。
中继器的主要优点是安装简单,使用方便,价格相对低廉。它不仅起到扩展网络距离的作用还可将不同传输介质的网络连接在一起。中继器工作在物理层,不提供网段隔离功能。IEEE802标准规定最多允许四个中继器接五个网段。
四、网桥
当两种相同类型但又使用不同通信协议的网络进行互连时,就需要使用桥接器,也就是网桥。
网桥的工作原理:当网桥刚安装时,它对网络中的各工作站一无所知。在工作站开始传送数据时,网桥会自动记下其地址,直到建立起一张完整的网络地址表为止,一旦地址表建完,信息数据在通过网桥时,网桥就根据信息包比较其目的地址的网络号与源地址的网络号是否相同,若不同,则进行格式转换,将信息包传过“桥”,否则,不转换也不过“桥”。
网桥对应OSI参考模型的第二层(包括物理层与数据链路层),没有路径选择能力,因此网桥只能连接同一类型的网络(如以太网与以太网)。
五、路由器
路由器用于连接网络层、数据链路层、物理层执行不同协议的网络,协议的转换由路由器完成,从而xx了网络层协议之间的差别。
当两个不同类型的网络彼此相连时,必须使用路由器。
路由器工作在OSI参考模型的第三层网络层,它不仅具有传输能力,而且有路径选择能力。
由于路由器的复杂化,其传输信息的速度比网桥要慢,比较适合于大型、复杂的网络连接。
六、网关(Gateway)
网关是用于连接网络层之上执行不同协议的子网,组成异构的互连网,网关能实现异构设备之间的通信,对不同的传输层、会话层、表示层、应用层协议进行翻译和变换。网关具有对不兼容的高层协议进行转换的功能。
当连接两个xx不同结构的网络时,必须使用网关。
网关工作在OSI模型的{zg}层应用层。
网关的主要功能:把一种协议变成另一种协议,把一种数据格式变成另一种数据格式,把一种速率变成另一种速率,以求两者的统一。
七、调制解调器
调制解调器是一种信号转换装置,它可以把计算机的数字信号“调制”成通信线路的模拟信号,再将通信线路的模拟信号“解调”回计算机的数字信号,作用是将计算机与公用电话线相连接,使得现有网络系统以外的计算机用户,能够通过拨号的方式利用公用电话网访问计算机网络系统。
调制解调器有两种类型:模拟和数字,使用电话线上网的用户常用的调制解调器是模拟调制解调器,ADSL和ISDN调制解调器是数字的并且在高速的连接线路上使用。
八、交换机
交换机与HUB的区别:
1、从OSI体系结构看,HUB属于{dy}层物理层设备,而交换机属于第二层数据链路层设备,HUB只能对数据的传输起到同步、放大和整形的作用,而交换机还可以过滤短帧、碎片等。
2、从工作方式来看:HUB是一种广播模式,某个端口工作时,其它所有端口都能够收听到信息,当网络较大时网络性能会受到很大的影响,而交换机工作时,只有发出请求的端口和目的端口之间相互响应而不影响其他端口。
3、从带宽来看:HUB所有端口共享一条带宽,在同一时刻只能有一个端口传送数据,其他端口只能等待,只能工作在半双工模式下,而交换机每个端口都有一条独占的带宽,当二个端口工作时并不影响其他端口的工作,可工作在半双工或全双工模式下。
九、总结(几种互联设备的比较)
1、中继器是放大电子信号的低级设备,需要它来提供电流以驱动长距离电缆。
2、网桥用在数据链路层连接两个网络,当网络具有不同的数据链路而网络层却相同的时候,这种方法是很有用的。
3、路由器能够连接具有不兼容编址格式的网络,当两个网络使用相同的传输层不同的网络层时就需要路由器。
4、网关用于连接xx不采用OSI模型的网络,很多情况下,互联不得不在应用层进行。
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