壹。樞紐
1.什麽是集線器
在了解集線器之前，您必須了解中繼器。在我們接觸到的網絡中，最簡單的就是兩臺計算機通過兩塊網卡組成“雙機互聯”，兩塊網卡之間的信號線壹般采用非屏蔽雙絞線。由於雙絞線在傳輸信號時信號功率會逐漸衰減，當信號衰減到壹定程度時會造成信號失真，因此在保證信號質量的前提下，雙絞線的最大傳輸距離為100米。當兩臺計算機之間的距離超過100米時，為了實現兩臺計算機之間的互連，人們在兩臺計算機之間安裝了壹個“中繼器”，其功能是將已經衰減不完全的信號整理出來，重新生成完整的信號然後繼續傳輸。
中繼器是普通集線器的前身，而集線器實際上是壹個多端口中繼器。集線器壹般有4、8、16、24、32個RJ45接口，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。因為它在網絡中處於“中心”位置，所以集線器也稱為“Hub”。
2.輪轂的工作原理
輪轂的工作原理非常簡單。以圖2為例。在圖中，它是壹個具有8個端口的集線器，* * *連接8臺計算機。集線器位於網絡的中心，信號通過集線器轉發，因此可以將八臺計算機互聯。具體通信過程如下:如果計算機1要向計算機8發送消息，當計算機1的網卡通過雙絞線向集線器發送消息時，集線器不會直接向計算機8發送消息，而是將消息同時“廣播”到八個端口。當八個端口上的計算機收到該廣播消息時，它們將檢查該消息。如果發現該消息是發送給自己的，因為該信息是由計算機1發送給計算機8的，最終計算機8將收到該信息，而其他七臺計算機將不會收到該信息，因為它不是自己的。
3.樞紐的特點
1）* *享受帶寬
集線器的帶寬是指它在通信時可以達到的最大速度。目前應用於中小型局域網的集線器主要有三種:10Mbps、100Mbps和100/100 Mbps自適應。
帶寬為10Mb的集線器的最大傳輸速度為10Mbps。即使連接到它的計算機使用100Mbps網卡，數據傳輸速度仍然只有10Mbps。10/100Mbps自適應集線器可以根據端口連接的網卡速度自動調整帶寬。連接到10Mbps網卡時，其帶寬為100mb；當連接到100Mbps網卡時，其帶寬為100Mb，因此這種集線器也稱為“雙速集線器”。
集線器是壹個“* * *”設備，集線器本身無法識別目的地址。當同壹局域網中的主機A向主機B發送數據時，數據包通過基於集線器的網絡廣播發送，每個終端通過驗證數據包報頭的地址信息來確定是否接收。
由於集線器在壹個時鐘周期內只能傳輸壹組信息，如果壹個集線器與大量機器相連，並且許多機器經常需要同時通信，則會導致集線器的工作效率很差，例如信息擁塞、碰撞等。
為什麽會這樣？例如，以圖2為例。當計算機1正在通過集線器向計算機8發送信息時，如果計算機2此時也想通過集線器向計算機7發送信息，當它試圖聯系集線器時，它發現集線器正忙於計算機1，因此計算機2將“帶著數據站在集線器前面”，並始終要求集線器停止計算機1的工作以幫助自己。如果計算機2成功“抓取”了集線器（因為集線器是“* * *”，很容易抓取到它），處於傳輸狀態的計算機1的數據將停止，因此計算機1也將“抓取”集線器...
可以看出，集線器上每個端口的真實速度不僅與集線器的帶寬有關，還與同時工作的設備數量有關。例如，八臺計算機連接到壹個帶寬為10Mb的集線器。當這八臺電腦同時工作時，每臺電腦的真實帶寬為10/8=1.25Mb！
2半雙工
先說全雙工:兩臺設備收發數據時，雙方可以同時發送或接收。此傳輸模式是全雙工的。然而，在半雙工傳輸模式下，當壹臺設備正在發送數據時，另壹臺設備只能接收數據，而不能同時發送自己的數據。
由於集線器采用“廣播”的方式傳輸信息，因此集線器在傳輸數據時只能工作在半雙工狀態。例如，計算機1和計算機8需要互相傳輸壹些數據。當計算機1正在傳輸數據時，計算機8只能接收計算機1發送的數據。只有當計算機1停止傳輸並準備接收時，它才能將自己的信息發送到。
第二，開關
1.什麽是開關
交換機，也稱為交換集線器，在內部處理後重新生成信息並將其轉發到指定端口，該端口具有自動尋址和交換的能力。由於交換機根據傳輸數據包的目的地址獨立地將每個數據包從源端口發送到目的端口，因此避免了與其它端口的沖突。廣義交換機是在通信系統中完成信息交換功能的設備。
2.開關的工作原理
在計算機網絡系統中，交換機是針對* * *享受工作模式的弱點而引入的。Hub是* * *工作模式的代表。如果把集線器比作郵遞員，那麽郵遞員就是壹個不會認字的“傻子”——他不知道如何根據信上的地址把信直接寄給收件人，而只會把信分發給所有有信的人，然後讓收件人根據地址信息判斷是否是自己的！該交換機是壹個“智能”的郵遞員-該交換機具有高帶寬的後端總線和內部交換矩陣。交換機的所有端口都掛在這條背面總線上。當控制電路接收到數據包時，處理端口將在存儲器中查找地址表，以確定目的MAC（網卡的硬件地址）的NIC（網卡）掛在哪個端口上，並通過內部交換矩陣將數據包快速傳輸到目的端口。如果目的MAC不存在，交換機將向所有端口廣播。收到端口響應後，交換機將“學習”新地址並將其添加到內部地址表中。
可以看到，當交換機收到網卡發送的“信件”時，它將根據上述地址信息和它掌握的“常住戶口簿”迅速將信件發送給收件人。如果收件人的地址不在“戶口本”中，交換機將像壹個樞紐壹樣把信分發給所有人，然後找到收件人。找到收件人後，交易所會立即將此人的信息登記在“戶口本”上，以便將來為客戶服務時，信件可以快速送達。
3.交換機的性能特征
1）獨占帶寬
因為交換機可以根據地址信息智能地將數據發送到目的地，所以它不會像集線器壹樣在傳輸數據時“打擾”那些非接收方。這樣，交換機可以同時在多個端口組之間傳輸數據。而且，每個端口可以視為壹個獨立的網段，通信雙方獨立享有所有帶寬，不會與其他設備競爭。例如，當主機A向主機D發送數據時，主機B可以同時向主機C發送數據，兩次傳輸都享受網絡的全部帶寬——假設此時它們使用的是10Mb交換機，則此時交換機的總流量等於2×10Mb=20Mb。
2 .全雙工
當交換機上的兩個端口進行通信時，由於它們之間的通道相對獨立，因此可以實現全雙工通信。
第三，集線器和交換機的區別
從工作原理來看，交換機和集線器有很大不同。首先，從OSI架構來看，集線器屬於OSI的第壹層物理層設備，而交換機屬於OSI的第二層數據鏈路層設備。
其次，從工作方式上看，hub采用“廣播”方式，容易產生“廣播風暴”，網絡規模較大時性能會受到較大影響。交換機工作時，只有請求端口和目的端口相互響應，不會影響其他端口，因此交換機可以在壹定程度上隔離沖突域，有效抑制“廣播風暴”的發生。
此外，在帶寬方面，無論集線器中有多少個端口，所有端口都共享壹個帶寬，只有兩個端口可以同時傳輸數據，而其他端口只能等待，集線器只能以半雙工模式工作；對於交換機來說，每個端口都有專屬帶寬，當兩個端口工作時，不會影響其他端口的工作。同時，該交換機不僅可以在半雙工模式下工作，還可以在全雙工模式下工作。
如果用最簡單的語言描述交換機和集線器的區別，應該是智能和非智能的區別。說白了，集線器只是連接多臺計算機的網絡設備。它只能起到信號放大和傳輸的作用，無法處理信號中的碎片，因此在傳輸過程中很容易出錯。交換機可視為智能集線器，它不僅具有集線器的所有特性，而且具有自動尋址、交換和處理的功能。而且在數據傳輸過程中，發送方和接收方獨立工作，與其他端口沒有關系，從而達到防止數據丟失和提高吞吐量的目的。
第四，路由器
1.路由器的作用
通過集線器或交換機，我們可以將許多計算機組合成壹個相對較大的局域網（圖3），但當機器的數量達到壹定數量時，問題就會來了:對於由集線器組成的局域網來說，由於“廣播”工作模式，當網絡規模較大時，信息在傳輸過程中的碰撞和阻塞將變得越來越嚴重，即使對於交換機也是如此。其次，這種局域網不安全，不利於管理。
為了解決這些問題，人們將壹個大型網絡劃分為多個小子網和網段，或者直接劃分為多個VLANs（即虛擬局域網）。在VLAN中，壹臺主機發送的信息只能發送到具有相同VLAN號的其它主機，其它VLAN的成員無法接收這些信息或廣播幀。使用VLAN劃分網絡後，可以有效抑制網絡上的廣播風暴，增加網絡的安全性，集中管理和控制（圖4）。
既然是局域網，如果不同VLAN的主機需要相互通信該怎麽辦？這時候，妳就得通過路由器（Router）來幫忙了。路由器可以連接不同子網、網段和VLAN中的計算機，讓它們自由通信。此外，我們都知道目前有多種類型的網絡，不同的網絡使用不同的協議和速度。當兩個結構不同的網絡需要互聯時，也可以通過路由器來實現。路由器可以連接兩個體系結構相似或不同的局域網網段，形成壹個更大的局域網或廣域網。
可以看出，路由器是連接多個網絡或網段的網絡設備。它可以在不同的網絡、網段或VLAN之間“翻譯”數據信息，以便它們可以“讀取”彼此的數據，從而形成壹個更大的網絡。
2.路由器的工作原理
所謂路由是指通過互聯網絡將信息從源位置移動到目標位置的活動。那麽路由器到底是如何翻譯的呢？我們在平時學習和翻譯英語時，肯定會準備壹本英漢詞典，通過詞典可以實現英漢兩種語言的共現轉換。對於路由器來說，它還具有用於轉換路徑表的字典。路由表存儲各種傳輸路徑的相關數據，例如子網的徽標信息、網絡上的路由器數量以及下壹個路由器的名稱。路徑表可以由系統管理員固定、由系統動態修改、由路由器自動調整或由主機控制。
不同的子網和網段可以通過路由器互連。因此，與集線器和交換機不同，路由器壹般安裝在網絡的“主幹”上，而不是像集線器和交換機那樣在基層工作。例如，壹個大規模的企業局域網，基於管理、安全和性能的考慮，壹般將整個網絡劃分為多個VLAN。因此，在VLANs之間進行通信時，必須使用路由器。
對於這個企業網絡，它肯定需要連接到互聯網。對於企業來說，通常通過租用電信DDN線路或使用ADSL、電纜和ISDN連接到互聯網。此時，由於使用的網絡系統和協議不同，還需要路由器來完成企業網絡與互聯網之間的互聯。
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壹般來說，在路由過程中，信息至少會經過壹個或多個中間節點。通常，人們會比較路由和交換，主要是因為在普通用戶眼中，它們的功能完全相同。事實上，路由和交換的主要區別在於交換發生在OSI參考模型的第二層（數據鏈路層），而路由發生在第三層，即網絡層。這種差異決定了路由和交換在移動信息的過程中需要使用不同的控制信息，因此實現各自功能的方式也不同。路由器通過路由決定數據的轉發。轉發策略稱為路由，這也是路由器名稱的由來。
三個火槍手的外貌比較
我們已經解釋了集線器、交換機和路由器的工作原理，但對於許多初學者來說，有時希望它們可以在外觀上相互區分。當然，集線器、交換機和路由器在外觀上肯定是不同的，但這些只能作為參考信息。畢竟，現在很多集線器、交換機和路由器產品的外觀都非常相似。其中，最難區分的是常見的桌面集線器和交換機，而路由器則相對容易識別。
1.集線器和交換機的外觀差異
1）
集線器的結構相對簡單，因此集線器通常很小:接口面板上通常有8、16、24和32個RJ45接口。
由於單個集線器的最大接口數量壹般為32個，如果我想連接50個甚至100個主機，該怎麽辦？集線器上的“上行鏈路”級聯端口的出現解決了這個問題-通過級聯端口，可以將多個集線器連接在壹起，以擴展集線器的接口數量和連接距離，但最多只能級聯四個集線器。
與接口相對應的是面板上標有數字的壹排或兩排指示燈，用於指示輪轂的工作狀態。其中“動力”為動力指標，標有數字的指標為“鏈接”和“行動”。當壹個正確的信號連接到RJ45接口時，接口的“鏈接”燈壹直亮著，當壹個信號被傳輸時，“動作”燈閃爍。目前樞紐壹般將“鏈接”和“行動”指標合二為壹，用壹個指標完成“鏈接”和“行動”的工作。
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2）開關的外觀
根據應用範圍，開關有多種外觀。例如，壹些用於主幹線路的交換機通常采用“模塊化”集成模式，用戶可以通過購買或添加模塊來增強交換機的功能。這種交換機壹般用於大型企業，其體積也很大。
對於那些用於小型局域網的臺式交換機，它們的外觀與普通集線器非常相似。為了在外觀上區分它們，除了銘牌上“集線器”和“交換機”的區別之外，關鍵是指示燈:當今的交換機大多是10/100Mbps自適應交換機，因此它們的面板壹般用於指示端口工作在10Mbps。此外，交換機可以在全雙工和半雙工狀態下工作，因此其面板上通常有壹排“FDX/COL”或“FD/COL”指示燈。
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其中“FDX”或“FD”是“全雙工”的縮寫，當交換機上的壹個端口以全雙工方式工作時，其對應的“FDX”指示燈將亮起，否則該端口以半雙工方式工作；“COL”是信息沖突指示器。當此端口中傳輸的數據發生碰撞時，指示燈會閃爍，並且碰撞越嚴重，閃爍越嚴重。
對於集線器，盡管壹些具有自適應10/100Mbps的集線器也有指示燈來指示它們是工作在10Mbps還是100Mbps，但絕對沒有“FDX/COL”指示燈。初學者可以通過這壹點來區分集線器和交換機。
2.路由器的組成和外觀
1）路由器組成
作為壹種先進的網絡設備，路由器並不是人人都能使用的，因為它的普及程度不如集線器和交換機。
集線器和交換機工作時直接通過硬件傳輸信號，但路由器不同。事實上，路由器是壹種特殊的計算機，具有CPU，存儲介質和操作系統，但這些與PC上的略有不同。壹般來說，路由器也可以分為硬件和軟件。軟件部分主要是操作系統。普通PC的操作系統包括Windows系列、Linux/Unix等。，而路由器的操作系統是IOS（Internet Work操作系統）。
路由器的硬件主要包括CPU、接口和存儲介質。路由器中的CPU和計算機中的CPU具有相同的功能。壹般來說，計算機的CPU處理能力比路由器強，但壹些高端路由器也使用頻率高達300MHz的CPU。路由器中的接口非常重要，因為它是連接網絡最直接的介質，其接口主要包括以太網端口、串口、FDDI、令牌環等。電腦裏有內存和硬盤，路由器裏也有壹個，只是名字不壹樣；路由器中的存儲介質主要包括ROM（只讀存儲器）、Flash（閃存）、NVROM（非易失性隨機存取存儲器）、DRAM（動態隨機存取存儲器）等。
路由器是通過其特殊的軟件功能來完成路由工作的。由於這種專業路由器價格昂貴，在壹些對路由器要求不高的應用環境中，人們現在會使用普通PC來實現路由功能。例如，只要在PC上安裝Windows2000 Server，然後進行必要的配置，就可以構建壹個“路由器”。
2）路由器的外觀
路由器主要運行在骨幹網上，因此其外觀也多種多樣。例如，壹些用於互聯網主幹線路的千兆路由器通常采用模塊化設計，體積龐大。
那些中小企業用的路由器比較小。這些看起來類似於集線器和交換機的路由器的最大外觀是端口數量相對較少，但類型多樣。
其實很好理解，路由器主要用於連接不同類型的網絡。它位於網絡的最高級別。考慮到成本，它的端口肯定是少的，但同時為了連接各種類型的網絡，它必須具有各種類型的網絡接口。
購買三個火槍手
集線器、交換機和路由器的工作原理、性能特點和價格各不相同，因此在構建網絡平臺時，應根據實際需求科學選擇產品。當然，我們這裏討論的購物主要是針對壹些中小型網絡。對於校園網和大型企業網絡，由於涉及的方面太多，壹般需要專業的網絡工程師進行網絡設計和產品購物。
壹。針對不同用戶需求的建議
1.普通家庭用戶
壹般來說，壹個家庭的電腦數量是有限的，聯網的目的壹般是為了享受互聯網和玩網絡遊戲。由於計算機數量較少，對帶寬要求不高，因此選擇8個端口以下、帶寬為10Mbps的集線器更合適。目前有很多這樣的產品，而且價格很便宜，壹般在80~100元之間。
該集線器的特點是價格低廉，但由於“* * *共享帶寬”的工作模式，該集線器僅適用於對價格敏感、網絡規模小、數據傳輸量小的用戶。
2.學生宿舍
對於學生宿舍來說，壹般都有大量的電腦，而且宿舍之間距離很近，聯網非常方便。學生普遍更喜歡上網、玩網絡遊戲、欣賞視頻等。通過網絡，所以對帶寬的要求相對較高。此外，學生的時間表也相似，許多計算機經常同時上網，因此最好的選擇是使用交換機。交換機獨占帶寬的工作模式，在滿足學生對高帶寬要求的同時，也避免了多機同時通信帶來的網絡擁堵。考慮到學生的經濟承受能力不高，可以選擇國內廠商生產的低端10/100Mbps自適應桌面交換機。端口的數量要根據連接網絡的電腦數量來考慮，但最好選擇16端口的主流產品。目前這些低端產品的價格大多在700元以下，對於學生來說也是可以承受的。如果端口數量不夠，可以通過級聯來解決。
當然，我們針對的是壹些需要高網速的學生宿舍。如果連接到互聯網的計算機不多（少於10），而您只想* *享受網上沖浪或玩壹些不需要高網速的遊戲，您也可以考慮使用10Mbps的集線器，但不建議使用100 Mbps。如果要求更高，您可以在市場上尋找那些mini 10Mbps交換機。這些產品壹般端口數量很少，價格也很便宜，通常在200元左右。
3.中小型辦公網絡
對於中小型辦公網絡，如果考慮性能、穩定性和未來擴展性，最好選擇10/100Mbps自適應交換機來構建局域網。對於小型辦公網絡，也可以考慮集線器。
現在辦公室壹般需要* * *才能上網，目前* * *享受ADSL接入。對於中小型辦公網絡來說，由於壹般沒有專業服務器，如果您想享受互聯網，則可以通過配置ADSL路由器來解決* * *問題，這樣可以節省代理服務器。目前這種ADSL路由器比較便宜，可供選擇的產品也很多。
二、樞紐選擇標準
1.註意帶寬標準
根據帶寬的不同，局域網（壹般指小型局域網）中使用的集線器可分為三種類型:10Mbps、100Mbps和100/100 Mbps。選擇哪種集線器主要取決於三個因素:a .連接設備的帶寬:如果連接的設備支持IEEE802.3U，您自然可以購買100Mbps的集線器，否則，您只能選擇100 Mbps；b .站的數量:由於連接到集線器的所有計算機都在競爭同壹個上行鏈路總線，並且處於同壹個沖突域中，因此如果有大量計算機，最好選擇帶寬高的計算機；c .應用要求。
2.是否符合擴容要求？
集線器根據端口數量壹般分為8端口、16端口和24端口。當集線器無法提供足夠的端口時，通常有兩種擴展方法:
A.堆疊:堆疊是解決單個集線器端口不足的方法，但由於多個集線器堆疊在壹起仍在同壹環境中工作，因此堆疊的層數不應太多。市場上的壹些輪轂是賣點，因為它們比其他品牌有更多的堆疊層。如果出現這種情況，我們應該辯證地認識到這壹點:壹方面，可堆疊的層數越多，樞紐的穩定性越高；另壹方面，可堆疊的層數越多，每個用戶實際可以享受的帶寬就越小。
B.級聯:級聯是增加網絡用戶數量的另壹種方法，但該功能的使用壹般是有條件的，即集線器必須提供級聯端口，該端口通常標有“Uplink”或“MDI”字樣，可用於與其他集線器級聯。如果沒有提供特殊端口，在級聯時，連接兩個集線器的雙絞線在制作時必須布線錯誤。
3.妳支持網絡管理功能嗎？
根據HUB的管理方式不同，可以分為dambhub？子樞紐和智能樞紐？智能集線器有兩種。智能集線器改善了普通集線器的缺點，增加了網絡交換功能，並具有網絡管理和自動檢測網絡端口速度的能力（類似於交換機）。而子集線器只起到簡單的信號放大和再生作用，無法優化網絡性能。早期的* * * enjoyment集線器壹般不智能，而流行的100Mbps集線器和10/100Mbps自適應集線器大多是智能的。
4.註意接口類型
選擇集線器時，還要註意信號輸入端口的接口類型，使用雙絞線連接時需要RJ-45接口。如果用細電纜連接，則需要BNC接口；需要AUI接口來連接粗電纜；當局域網遠距離連接時，還需要有壹個與光纖連接的光纖接口。早期的10Mbps集線器通常有三個接口:RJ-45、BNC和AUI。壹般來說，100Mbps集線器和10/100Mbps集線器只有RJ-45接口，有些還有光纖接口。
5.註意品牌和價格
目前市場上的高端集線器市場主要由美國產品占據，例如3COM和Intel，它們在設計上獨樹壹幟。壹般幾個端口配壹個處理器，但是價格比較高。臺灣省的D-Link和Accton的產品在低端市場占據主要份額，而聯想和世達等壹些大陸公司也推出了自己的產品。中低檔產品壹般采用單處理器技術，其外圍電路的設計大同小異。品牌之間的質量沒有太大差異。相對來說，大陸產品的價格要便宜得多。