常用網路裝置簡介

集線器

        集線器（HUB）屬於資料通訊系統中的基礎裝置，它和雙絞線等傳輸介質一樣，是一種不需任何軟體支援或只需很少管理軟體管理的硬體裝置。它被廣泛應用到各種場合。集線器工作在區域網路(LAN)環境，像網卡一樣，應用於OSI參考模型第一層，因此又被稱為物理層裝置。集線器內部採用了電器互聯，當維護LAN的環境是邏輯匯流排或環型結構時，完全可以用集線器建立一個物理上的星型或樹型網路結構。在這方面，集線器所起的作用相當於多連接埠的中繼器。其實，集線器實際上就是中繼器的一種，其區別僅在於集線器能夠提供更多的連接埠服務，所以集線器又叫多口中繼器。

        依據IEEE 802．3協議，集線器功能是隨機選出某一連接埠的裝置，並讓它獨佔全部頻寬，與集線器的上聯裝置(交換器、路由器或伺服器等)進行通訊。由此可以看出，集線器在工作時具有以下兩個特點。

　　首先是Hub只是一個多連接埠的訊號放大裝置，工作中當一個連接埠接收到資料訊號時，由於訊號在從源連接埠到Hub的傳輸過程中已有了衰減，所以Hub便將該訊號進行整形放大，使被衰減的訊號再生(恢複)到發送時的狀態，緊接著轉寄到其他所有處於工作狀態的連接埠上。從Hub的工作方式可以看出，它在網路中只起到訊號放大和重發作用，其目的是擴大網路的傳輸範圍，而不具備訊號的定向傳送能力，是—個標準的共用式裝置。因此有人稱集線器為“傻Hub”或“啞Hub”。

　　其次是Hub只與它的上聯裝置(如上層Hub、交換器或伺服器)進行通訊，同層的各連接埠之間不會直接進行通訊，而是通過上聯裝置再將資訊廣播到所有連接埠上。由此可見，即使是在同一Hub的不同兩個連接埠之間進行通訊，都必須要經過兩步操作：第一步是將資訊上傳到上聯裝置；第二步是上聯裝置再將該資訊廣播到所有連接埠上。


路由器

        路由器的主要功能就是進行路由選擇。當一個網路中的主機要給另一個網路中的主機發送分組時，它首先把分組送給同一網路中用於網間串連的路由器，路由器根據目的地址資訊，選擇合適的路由，把該分組傳遞到目的網路用於網間串連的路由器中，然後通過目的網路中內部使用的路由協議，該分組最後被遞交給目的主機。

        路由器和橋接器的概念類似，都是接收協議資料單元PDU，檢查頭部欄位，並依據頭部資訊和內容的一張表來進行轉寄。但實際上，橋接器只檢查資料鏈路幀的幀頭，並不查看和修改幀攜帶的網路層分組頭部；而路由器則檢查網路層分組頭部，並根據其中的地址資訊作出決定，當它把分組下傳到資料連結層時，它不知道也不關心它是通過乙太網路還是令牌環網進行傳送。

        二層/三層交換（L2/L3交換） 一般的乙太網路交換器，實現OSI二 層交換幀不作任何修改，僅僅查一下交換表，進行轉寄。

        路由器/三層交換器（具有路由功能的交換器），工作在網路層，類似於乙太網路交換器，只是交換的對象是分組，而不是幀。通過IP地址來確定是哪個子網的結點，幀可能會發生變化，經路由器後變成新的幀。

        三層交換器充分利用路由器的三層功能，既保留了二層交換器靈活的虛擬區域網路（VLAN）劃分和高交換速度的優點，又解決了二層網路無法處理的“廣播風暴”問題，它與傳統路由器的最大區別是通過硬體完成第三層報文的高速路由和交換，並且在引入路由器計費和存取控制功能的情況下仍然能保持線速。隨著交換技術的發展，現在許多廠商的交換器已能支援第四層交換。


交換器

        乙太網路交換器，也稱為交換式集線器，是簡化（典型）的橋接器，一般用於互連相同類型的LAN（例如：乙太網路/乙太網路的互連）。交換器和橋接器的不同在於：交換器連接埠數較多；交換器的資料轉送效較高。 乙太網路交換器採用儲存轉寄(Store-Forward)技術或直通(Cut-Through)技術來實現資訊幀的轉寄。

        直通交換 ：當接收到一個幀的目的地址（MAC地址）後馬上決定轉寄的目的連接埠，並開始轉寄，而不必等待接收到一個幀的全部位元組後再進行轉寄。相對儲存轉寄技術而言，降低了傳輸延遲，但在傳輸過程中不能進行校正，同時也可能傳遞廣播風暴。

        儲存轉寄交換 ：從功能上講，就是橋接器所使用的技術，等到全部資料都接收後再進行處理，包括校正、轉寄等。相對於直通技術而言，傳輸延遲較大。

        一些交換器可以同時使用上述兩種技術。當網路誤碼率較低時採用直通技術，當網路誤碼率較高時則採用儲存轉寄技術。這種交換器被稱為自適應交換器。