集线器、交换机、路由器以及端口带宽区别

2024-01-13 02:58

本文主要是介绍集线器、交换机、路由器以及端口带宽区别,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

集线器-------集线器也叫Hub,工作在物理层(最底层),没有相匹配的软件系统,是纯硬件设备。集线器主要用来连接计算机等网络终端。

集线器为共享式带宽,连接在集线器上的任何一个设备发送数据时,其他所有设备必须等待,此设备享有全部带宽,通讯完毕,再由其他设备使用带宽。正因此,集线器连接了一个冲突域的网络。所有设备相互交替使用,就好象大家一起过一根独木桥一样。

集线器不能判断数据包的目的地和类型,所以如果是广播数据包也依然转发,而且所有设备发出数据以广播方式发送到每个接口,这样集线器也连接了一个广播域的网络。

交换机-------交换机Switch,工作在数据链路层(第二层),稍微高端一点的交换机都有一个操作系统来支持。和集线器一样主要用于连接计算机等网络终端设备。

交换机比集线器更加先进,允许连接在交换机上的设备并行通讯,好比高速公路上的汽车并行行使一般,设备间通讯不会再发生冲突,因此交换机打破了冲突域,交换机每个接口是一个冲突域,不会与其他接口发生通讯冲突。

并且有系统的交换机可以记录MAC地址表,发送的数据不会再以广播方式发送到每个接口,而是直接到达目的接口,节省了接口带宽。但是交换机和集线器一样不能判断广播数据包,会把广播发送到全部接口,所以交换机和集线器一样连接了一个广播域网络。

高端一点的交换机不仅可以记录MAC地址表,还可以划分VLAN(虚拟局域网)来隔离广播,但是VLAN间也同样不能通讯。要使VLAN间能够通讯,必须有三层设备介入。

路由器-------路由器Router,工作在网络层(第三层),所有的路由器都有自己的操作系统来维持,并且需要人员调试,否则不能工作。路由器没有那么多接口,主要用来进行网络与网络的连接。

简单的说路由器把数据从一个网络发送到另一个网络,这个过程就叫路由。路由器不仅能像交换机一样隔离冲突域,而且还能检测广播数据包,并丢弃广播包来隔离广播域,有效的扩大了网络的规模。

在路由器中记录着路由表,路由器以此来转发数据,以实现网络间的通讯。路由器的介入可以使交换机划分的VLAN实现互相通讯。

总结

集线器:纯硬件、用于连接网络终端、不能打破冲突域和广播域。

交换机:拥有软件系统、用于连接网络终端、能够打破冲突域,但是不能分割广播域。

路由器:拥有软件系统、用于连接网络、可以打破冲突域也可以分割广播域,是连接大型网络的比备设备


集线器与交换机带宽区别:
hub,又叫集线器,是共享式的设备,即:网内计算机共享使用一定的速率(同在一个冲突域,同一时刻只能由2台计算机进行通讯),比如10台计算机使用一个10Mhub,平均一台计算机使用的带宽是10/10=1M。如果这时候只有2台计算机在通讯,那么这两台计算机的通讯速率可以达到10M。这就好比单线公路,如果有一辆汽车在路上,其他汽车需要在路口等待这辆汽车下路后再上路。 

交换机同hub比较则为独享式的,这好比多线高速公路,10口10M的交换机每线有10M的速率。可以同时在路上跑着汽车。这里多线对应交换机的端口数量。

HUB和交换机的区别是:以一个10M的HUB和一个10M的交换机为例,HUB的每个端口带宽(正在使用)之和等于10M.而交换机是每个端口都是10M.因而HUB的传输过程数据产生碰撞较多,用户越多,性能越差,而交换机就不存在这个问题.

集线器不管有多少个端口,所有端口都共享一条带宽,在同一时刻只能有两个端口传送数据,其他端口只能等待;只能工作在半双工模式下。交换机每个端口都有一条独占的带宽,当两个端口工作时并不影响其他端口的工作,交换机可以工作在半双工模式下也可以工作在全双工模式下。

打个比方一个8口hub,当端口1上的机器要给端口8上的机器发数据,那这个数据是这样跑的:首先她在端口1上侦听hub上有没有数据在传输,如果没有,端口1就跳出来向hub上喊:“我有数据包要给端口8,请端口8听到后回话”这个数据被以广播的方式发送到hub上的其余7个口上,每端口都会接到这样的数据包,然后端口2---端口7会发一则消息给断口1:“我不是端口8,请你快tmd释放带宽资源”与此同时端口8会发消息给断口1:“我是端口8,你在找我吗?”端口1收到上述消息后,会和端口8进行确认,然后他们建立传输链接,完成数据转发。等如果端口1在发送寻找断口8的消息后,没有得到相应,那她还会接着发这个消息,直到收到端口8的回答。等端口1和端口8完整数据转发后,假设他们还要进行通讯,那么hub上还会重复以上的过程。由此可见hub的通信方式点点碰撞,一个数据,需要送达所有的端口,这不但增加了数据转发的时间,更要命的是hub往往会给网络带来可怕的广播风暴。而相同的工作再交换机就不用这么麻烦,假设端口1和端口8从没有通信过,那么开始的时候,他们的工作和hub一样,端口1要在交换机上找端口8,一旦端口8返回确认信息,那再端口1上就会生成1个和端口8的地址对应表,这个表里面有所有和端口1通过信的端口,一旦有了这地址对应表,那在以后端口1要和端口8通讯,就不用这么麻烦,可以直接送达,而且其他的断口也不会知道他们直接正在转发数据,这样不当加快了数据转发时间,而且避免了可怕的广播风暴。

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