集线器、交换机、路由器的区别与联系

1、集线器（Hub）、交换机（Switch ）与路由器（Router） 之间的区别和联系集线器集线器也叫Hub，工作在物理层（最底层），没有匹配的软件系统，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 的网络。所有设备相互交替使用，就好像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Swit

2、ch，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 行行驶一般，设备间通讯不会发生冲突，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，发送数据不会以广播的方式发送到每个接口， 而是直接到目的接口，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进可以记录MAC地址表，还

3、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 以交换机划分的VLAN实现互相通讯。集线器

4、（Hub）是一种特殊的中继器，可作为多个网段的转接设备，因为几个集线器可以级 联起来。智能集线器，还可将网络管理、路径选择等网络功能集成于其中。集线器是管理 网络的最小单元，是局域网的星型连接点。它对工作站进行集中管理，不让出问题的区段影 响整个网络的正常运行。Hub是局域网中应用最广的连接设备，目前若按配置形式可分为 独立型集线器、模块化集线器和堆叠式集线器三种，它的作用可以简单的理解为将一些机器 连接起来组成一个局域网。中继器的作用就是将已经衰减得不完整的信号经过整理，重新产生出完整的信号再继续传 送。中继器就是普通集线器的前身，集线器实际就是一种多端口的中继器。集线器一般有4、 8、16

5、、24、32等数量的RJ45接口，通过这些接口，集线器便能为相应数量的电脑完成 中继功能。由于它在网络中处于一种中心位置，因此集线器也叫做“Hub。集线器按结构分类按结构和功能分类，集线器可分为未管理的集线器、堆叠式集线器和底盘集线器三类。 从局域网角度来区分，集线器可分为五种不同类型。单中继网段集线器、多网段集线器、端口交换式集线器、网络互联集线器、交换式集线器it壮同姐十 itlfUlB集线器配置示意图交换机的工作原理：在计算机网络系统中，交换机是针对共享工作模式的弱点而推出的。集线器是采用共享工 作模式的代表，如果把集线器比作一个邮递员，那么这个邮递员是个不认识字的傻瓜”- 要他去送信，

6、他不知道直接根据信件上的地址将信件送给收信人，只会拿着信分发给所有的 人，然后让接收的人根据地址信息来判断是不是自己的!而交换机则是一个聪明”的邮递 员-交换机拥有一条高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条 背部总线上，当控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的 MAC（网卡的硬件地址）的NIC （网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数 据包传送到目的端口。目的MAC若不存在，交换机才广播到所有的端口，接收端口回应后 交换机会学习新的地址，并把它添加入内部地址表中。现在的主流交换机有：Cisco 的交换机产品以Catalyst 为商标

7、，包含 1900 s 2800 s 2900 s 3500、4000、 5000、5500、6000、8500等十多个系列。总的来说，这些交换机可以分为两类：一类是固定配置交换机，包括3500及以下的大部分型号，比如1924是24 口 10M以太交换机，带两个100M上行端口。除了有限的软件升级之外，这些交换机不能扩展;另一类是模块化交换机，主要指4000及以上的机型，网络设计者可以根据网络需求， 选择不同数目和型号的接口板、电源模块及相应的软件。选择设备时，许多人对长长的产品型号十分头疼。其实，Cisco对产品的命名有一定 之规。就Catalyst交换机来说，产品命名的格式如下：Cataly

8、st NN XX -C -M -A/-EN其中，NN是交换机的系列号，XX对于固定配置的交换机来说是端口数，对于模块化 交换机来说是插槽数，有-C标志表明带光纤接口，-M表示模块化，-A和-EN分别是指 交换机软件是标准板或企业版。目前，网络集成项目中常见的Cisco交换机有以下几个系列，1900/2900系列、3500 系列、6500系列。他们分别使用在网络的低端、中端和高端。下面分别介绍一下这几个系 列的产品：1、低端产品先说一下低端的产品，1900和2900是低端产品的典型。其实在低端交换机市场上， Cisco并不占特别的优势，因为3Com、Dlink等公司的产品具有更好的性能价格比。1

9、900交换机适用于网络末端的桌面计算机接入，是一款典型的低端产品。它提供12 或24个10M端口及2个100M端口，其中100M端口支持全双工通讯，可提供高达 200Mbps的端口带宽。机器的背板带宽是320Mbps。2 、中端产品再来看中端产品，中端产品中3500系列使用广泛，很有代表性。C3500系列交换机的基本特性包括背板带宽高达10Gbps，转发速率7.5Mpps，它支持250个VLAN，支持IEEE 802.1Q和ISL Trunking,支持。GMP网/千兆以太网交 换机，可选冗余电源等等。不过C3500的最大特性在于管理和千兆。管理特性方面，C3500实现了 Cisco的交换集群

10、技术，可以将16个C3500，C2900，C1900系列的交换机互联并通过一个IP地址进行管理。利用C3500内的CiscoVisual Switch Manager ( CVSM软件还可以方便地通过浏览器对交换机进行设置和管理。千兆特性方面，C3500全面支持千兆接口卡(GBIC )。目前GBIC有三种 1000BaseSx，适用于多模光纤，最长距离550m ; 1000BaseLX/LH，多模/单模光纤都 适用，最长距离10km ; 1000BaseZX适用于单模光纤，最长距离100km。C3500主要有4种型号:Catalyst 3508G XL : 8口GBIC 插槽Catalyst

11、3512 XL : 12口10/100M自适应，2口GBIC插槽Catalyst 3524 XL : 24口10/100M自适应，2口GBIC插槽Catalyst 3548 XL : 48口10/100M自适应，2口GBIC插槽3、高端产品最后，介绍一下高端的产品。对于企业数据网来说，C6000系列替代了原有的C5000 系列，是最常用的产品。Catalyst 6000系列交换机为园区网提供了高性能、多层交换的解决方案，专门为需要 千兆扩展、可用性高、多层交换的应用环境设计，主要面向园区骨干连接等场合。Catalyst 6000系列是由Catalyst 6000和Catalyst 6500两种

12、型号的交换机构成， 都包含6个或9个插槽型号，分别为6006、6009 s 6506和6509，其中，尤以6509 使用最为广泛。所有型号支持相同的超级引擎、相同的接口模块，保护了用户的投资。这一 系列的特性主要包括:端口密度大。支持多达384个10/100BaseTx自适应以太网口，192个100BaseFX 光纤快速以太网口，以及130个千兆以太网端口( GBIC插槽)。速度快。C6500的交换背板可扩展到256 Gbps，多层交换速度可扩展到150 Mbps。C6000的交换背板带宽32 Gbps，多层交换速率30 Mbps。支持多达8个快 速/千兆以太网口利用以太网通道技术(Fast

13、EtherChannel ，FEC或Gigabit EtherChannel，GEC )连接，在逻辑上实现了 16 Gbps的端口速率，还可以跨模块进行端 口聚合实现。多层交换。C6000系列的多层交换模块可以进行线速的IP，IPX和and IP-multicast 路由。容错性能好。C6000系列带有冗余超级引擎，冗余负载均衡电源，冗余风扇，冗余系 统时钟，冗余上连，冗余的交换背板(仅对C6500系列)，实现了系统的高可用性。丰富的软件特性C6000软件支持丰富的协议包括NetFlow、VTP(VLAN Trunking Protocol) s VQP(VLAN Query Protocol)、ISL Trunking s HSRP(Hot Standby Router Protocol) s Port Security、TACACS、CGMP(Cisco Group Management Protocol) s IGMP等等。路由器的工作原理：所谓路由就是指通过相互连接的网络