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集线器、交换机、路由器、桥接器都是什么神器?它们做什么用的?

2019-11-04

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  集线器

  集线器在任何端口上接受任何输入,并将其数据发送到集线器上的每个其他端口。

  交换机

  交换机上有一些内存,可以跟踪连接到每个端口的以太网MAC,因此当输入时,它将发送给某设备,而且仅某设备一个连接到以太网MAC的端口或数据包的目的地。如果其他端口均未连接该MAC地址,则会将其发送到上行链路端口。

  因此,集线器和交换机都完全在以太网网络上工作。集线器仅支持CSMA / CD协议。交换机增加了MAC地址的标识。因此,集线器的工作原理完全无需查看数据包的内容。交换机仅查看数据包的MAC地址部分即可完成其工作。它仅接收其余的数据包,然后将其原封不动地发送出去。

  路由器

  路由器是通过更高级别的协议(通常是IP)进行工作。从总体上讲,与交换机非常相像。工业路由器跟踪哪些地址连接到了哪些端口,并且当数据包进入时,它将其发送到该地址所连接的端口。既然是两个不同的品类,那么它们两者之间也是有一些主要差异存在的。

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  首先,工业交换机会跟踪与其连接的其他所有以太网适配器的MAC地址(上行链路端口除外),将数据包发送到哪个端口的决定非常简单明了:目标位于MAC地址表中,然后将其发送到该端口。否则,将其发送到上行链路端口。

  工业路由器可以处理各种数据包的规则集。例如,您拥有广播数据包(发送到所有本地IP地址,但不发送给任何其他IP地址)和多播数据包(单个数据包从主机进入,发送到所有已预订的主机)之类的东西。

  也可以根据规则尝试要连接的端口路由数据包,即使使用小型商用路由器,也可能在一台计算机上运行FTP服务器,在另一台计算机上运行HTTP服务器。

  恶劣环境下使用的路由器,比如工业路由器(例如,ATM机的数据传输项目),可以进行VPN专网数据传输的操作,以尝试在传输数据的两者之间保证数据的安全性。另外,工业还有防静电防雷击防浪涌等硬件保护功能。服务质量、成本、带宽、延迟等也是工业路由器选型的考量因素。例如,如果您停车场安装摄像头连接到工业路由器,则他们可能会通过一条路由发送视频数据包以最大程度地减少延迟,而文件下载则采用另一种方式最大化带宽(即使两个流的源和目标完全相同)。

  桥梁器

  桥接器基本上与交换机相似,不同之处在于它可以在两个完全不同的网络中工作。例如,假设您有一些计算机与旧的IBM令牌环网络连接,而另一些计算机则通过以太网连接。令牌环到以太网桥可以让您将它们连接在一起,以便两个网络上的机器都可以相互通信。

  在典型情况下,桥接器将通过为令牌环网络上的每台计算机创建虚拟以太网MAC地址以及为以太网网络上的每台计算机创建虚拟令牌环地址来实现此目的。当令牌环一侧的计算机想要向以太网侧的计算机发送一些数据时,它将向桥接器上的虚拟地址发送一个正常的令牌环数据包。桥将接收该令牌环数据包,取出数据包的有效负载,然后将其重新打包为具有目标计算机的以太网MAC地址的以太网数据包。当回复返回时,它会大致相反。

  不少路由器也具有某种桥接功能。家庭路由器还可能将以太网桥接到DSL。

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