本期介紹集線器、交換機、路由器、中繼器、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)橋等相關(guān)概念知識，方便大家對身邊的網(wǎng)絡(luò)硬件有所了解和參考，尤其是對于非通信專業(yè)的網(wǎng)友來說似乎更有參考價值，實際上有些硬件大家?guī)缀趺刻於荚谑褂茫�比如網(wǎng)橋等也可能從未接觸過，不過都沒關(guān)系，稍微比較可參一二。

一、集線器

集線器也稱HUB，工作在OSI七層結(jié)構(gòu)的第一層物理層，屬于共享型設(shè)備，接收數(shù)據(jù)廣播發(fā)出，在局域網(wǎng)內(nèi)一般都是星型連接拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每臺工作站都連接到集線器上。由于集線器的帶寬共享特性導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)利用效率極低，一般在大中型的網(wǎng)絡(luò)中不會使用到集線器。現(xiàn)在的集線器基本都是全雙工模式，市面上常見的集線器傳輸速率普遍都為100Mbps。

二、交換機

交換機顧名思義以交換為主要功能，工作在OSI第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），根據(jù)MAC地址進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。交換機的每一個端口都屬于一個沖突域，而集線器所有端口屬于一個沖突域。交換機通過分析Ethernet包的包頭信息（其中包含了源MAC地址、目標(biāo)MAC地址、信息長度等），取得目標(biāo)MAC地址后，查找交換機中存儲的地址對照表（MAC地址對應(yīng)的端口），確認(rèn)具有此MAC地址的網(wǎng)卡連接在哪個端口上，然后將信包送到對應(yīng)端口，有效的抑制IP廣播風(fēng)暴。并且信息包處于并行狀態(tài)，效率較高。

交換機的轉(zhuǎn)發(fā)延遲非常小，主要的得益于其硬件設(shè)計機理非常高效，為了支持各端口的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，交換機內(nèi)部轉(zhuǎn)發(fā)信包的背板帶寬都必須遠(yuǎn)大于端口帶寬，具有強大的整體吞吐率，才能為每臺工作站提供更高的帶寬和更高的網(wǎng)絡(luò)利用率，可以滿足大型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境大量數(shù)據(jù)并行處理 的要求。

三、路由器

路由器跟集線器和交換機不同，是工作在OSI的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），根據(jù)IP進(jìn)行尋址轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。路由器是一種可以連接多個網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間（比如局域網(wǎng)——大網(wǎng)）的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并為信包傳輸分配最合適的路徑，使它們之間能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而構(gòu)成一個更大的網(wǎng)絡(luò)。

路由器具有最主要的兩個功能，即數(shù)據(jù)通道功能和控制功能。數(shù)據(jù)通道功能包括轉(zhuǎn)發(fā)決定、背板轉(zhuǎn)發(fā)以及輸出鏈路調(diào)度等，一般由特定的硬件來完成；控制功能一般用軟件來實現(xiàn)，包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)管理等。

四、中繼器

中繼器（Repeater）工作于OSI的第一層（物理層），中繼器是最簡單的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，連接同一個網(wǎng)絡(luò)的兩個或多個網(wǎng)段，主要完成物理層的功能，負(fù)責(zé)在兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的物理層上按位傳遞信息，完成信號的復(fù)制、調(diào)整和放大功能，以此從而增加信號傳輸?shù)木嚯x，延長網(wǎng)絡(luò)的長度和覆蓋區(qū)域，支持遠(yuǎn)距離的通信。

一般來說，中繼器兩端的網(wǎng)絡(luò)部分是網(wǎng)段，而不是子網(wǎng)。中繼器只將任何電纜段上的數(shù)據(jù)發(fā)送到另一段電纜上，并不管數(shù)據(jù)中是否有錯誤數(shù)據(jù)或不適于網(wǎng)段的數(shù)據(jù)。大家最常接觸的是網(wǎng)絡(luò)中繼器，在通訊上還有微波中繼器、激光中繼器、紅外中繼器等等，機理類似，觸類旁通。

五、網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)關(guān)（Gateway）又叫協(xié)議轉(zhuǎn)換器，網(wǎng)關(guān)的概念實際上跟上面的設(shè)備型不是一類問題，但是為了方便參考還是放到這里一并介紹。

網(wǎng)關(guān)是一種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，可以支持不同協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)不同協(xié)議網(wǎng)絡(luò)之間的互連。網(wǎng)關(guān)具有對不兼容的高層協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換的能力，為了實現(xiàn)異構(gòu)設(shè)備之間的通信，網(wǎng)關(guān)需要對不同的鏈路層、專用會話層、表示層和應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行翻譯和轉(zhuǎn)換。所以網(wǎng)關(guān)兼有路由器、網(wǎng)橋、中繼器的特性。

若要使兩個完全不同的網(wǎng)絡(luò)（異構(gòu)網(wǎng)）連接在一起，一般使用網(wǎng)關(guān)，在Internet中兩個網(wǎng)絡(luò)也要通過一臺稱為網(wǎng)關(guān)的計算機實現(xiàn)互聯(lián)。這臺計算機能根據(jù)用戶通信目標(biāo)計算機的IP地址，決定是否將用戶發(fā)出的信息送出本地網(wǎng)絡(luò)，同時，它還將外界發(fā)送給屬于本地網(wǎng)絡(luò)計算機的信息接收過來，它是一個網(wǎng)絡(luò)與另一個網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)的通道。為了使TCP/IP協(xié)議能夠?qū)ぶ罚�該通道被賦予一個IP地址，這個IP地址稱為網(wǎng)關(guān)地址。

所以，網(wǎng)關(guān)的作用就是將兩個使用不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)段連接在一起的設(shè)備，對兩 個網(wǎng)絡(luò)段中的使用不同傳輸協(xié)議的數(shù)據(jù)進(jìn)行互相的翻譯轉(zhuǎn)換。在互連設(shè)備中，由于協(xié)議轉(zhuǎn)換的復(fù)雜性，一般只能進(jìn)行一對一的轉(zhuǎn)換，或是少數(shù)幾種特定應(yīng)用協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

六、網(wǎng)橋

網(wǎng)橋和交換機一樣都是工作在OSI模型的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），可以看成是一個二層路由器（真正的路由器是工作在網(wǎng)絡(luò)層，根據(jù)IP地址進(jìn)行信包轉(zhuǎn)發(fā)）。網(wǎng)橋可有效的將兩個局域網(wǎng)（LAN）連起來，根據(jù)MAC地址（物理地址）來轉(zhuǎn)發(fā)幀，使本地通信限制在本網(wǎng)段內(nèi)，并轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)的信號至另一網(wǎng)段，網(wǎng)橋通常用于聯(lián)接數(shù)量不多的、同一類型的網(wǎng)段。