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路由器/交換器, Hub三者的聯系與區別
集線器（HUB）
集線器(HUB)是局域網LAN中重要的部件之一，它是網絡連線的連接點。集線器有多個戶端口，連接計算機和服務器之類的外圍設備。一個以太網數據包從一個站發送到集線器上，然后它就被廣播到集線器中的其它所有端口，所以基于集線器的網絡仍然是一個 共享介質的LAN。智能集線器的每一個端口都可以由網絡操作員從集線器管理控制臺上來配置、監視、連通或解釋。集線器管理還包括收集各種各樣網絡參數的有關信息，諸如通過集線器和它每一個端口的數據包數目、它們是什么類型的包、數據包是否包含錯誤，以及發生過多少次沖突等。
目前有三種配置形式的集線器：
獨立型集線器 獨立型集線器是帶有許多端口的單個盒子式的產品。獨立型集線器間或者是用一段10Base－5 同軸電纜把它們連接在一起，或者是在每個集線器上的獨立端口之間用雙絞線把它們連接起來。獨立型集線器通常是最便宜的集線器，常常是不加管理的。它們最適合于小型獨立的 工作小組、部門或者辦公室。
2.模塊化集線器
模塊化集線器在網絡中是很流行的，因為它們擴充方便且備有管理選件。模塊化集線器配有機架或卡箱，帶多個卡槽，每個槽可放一塊通信卡。每個卡的作用就相當于一個獨立型集線器。當通信卡安放在機架內卡槽中時，它們就被連接到通信底板上，這樣，底板上的兩個通信卡的端口間就可以方便地進行通信。模塊化集線器的大小范圍可從4到14個槽， 故網絡可以方便地進行擴充。
3. 堆疊式集線器
第三種類型集線器是堆疊式集線器。除了多個集線器可以“堆疊”或者用短的電纜線連在一起之外，其外形和功能均和獨立型集線器相似。當它們連接在一起時，其作用就像一個模塊化集線器一樣，可以當作一個單元設備來進行管理。在堆疊中使用的一個可管理集線器提供了對此堆疊中其它集線器的管理。當一個機構想以少量的投資開始而又滿足未來的增長時，這些集線器是最理想的。
三. 交換機（Switch）
交換機是一種基于MAC地址識別，能完成封裝轉發數據包功能的網絡設備。交換機可以“學習”MAC地址，并把其存放在內部地址表中，通過在數據幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數據幀直接由源地址到達目的地址。交換機的產生，導致了帶寬的增加。
交換機的主要功能包括物理編址、網絡拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。目前交換機還具備了一些新的功能，如對VLAN（虛擬局域網）的支持、對鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。
1. 交換機與集線器的區別
Switch與Hub的最大區別是交換機以交換而不是以共享方式處理端口數據，從而有效地提高系統的帶寬。它的工作原理與共享式Hub截然不同，能接收發來的信息包并加以暫時存儲，然后發到另一端口。如果把Hub看成是一條內置的以太網總線的話， Switch可以被視為多條總線一交換矩陣互聯。具體地說， Switch把每一個端口都掛在一條帶寬很高的背板總線（CoreBus）上（至少比端口帶寬高出一個數量級）背板總線與一個交換引擎（Switch Engining）相連，由端口丟進來的封裝數據包經背板總線進入交換引擎，然后再達目的端口。
2. 交換機的數據交換方式
Cut through：封裝數據包進入交換引擎后，在規定時間內丟到背板總線上，再送到目的端口，這種交換方式交換速度快，但容易出現丟包現象； Store＆Forward：封裝數據包進入交換引擎后被存在一個緩沖區，由交換引擎轉發到背板總線上，這種交換方式克服了丟包現象，但降低了交換速度； Fragment Free：介于上述兩者之間的一種解決方案。
3.三種交換技術
端口交換 端口交換技術最早出現在插槽式的集線器中，這類集線器的背板通常劃分有多條以太網段，不用網橋或路由器連接，網絡之間是互不相通的。以太主模塊插入后通常被分配到某個背板的網段上，端口交換用于將以太模塊的端口在背板凳多個網段之間進行分配、平衡。根據支持的程度，端口進行還可以細分為：模塊交換 、端口組交換和端口級交換 。
幀交換
幀交換是目前應用最廣泛的局域網交換技術，它通過對傳統傳輸媒介進行微分段，提供并行傳送的機制,以減小沖突域,獲得高的帶寬。一般來說每個公司的產品的實現技術均有差異，但對網絡幀的處理方式主要有兩種：真通交換和貯存轉發 。
前一種方法的交換速度非常快，但缺乏對網絡幀進行更高級的控制,缺乏智能性和安全性，同時也無法支持具有不同速率的端口的交換。因此，各廠商把后一種技術作為重點。
信元交換 ATM技術代表了網絡和通信中眾多難題的一劑“良藥”。ATM采用固定長度53個字節的信元交換。由于長度固定，因而便于用硬件實現。ATM采用專用的非差別連接，并行運行，可以通過一個交換機同時建立多個節點，但不會影響每個節點之間的通信能力。ATM還容許在源節點和目標節點之間的通信能力。ATM采用了統計時分電路進行復用。因而能大大提高通道利用率。ATM的帶寬可以達到25M、155M、622M甚至數GB的轉送能力。
4. 多層交換技術
多層交換（也被稱做第三層交換技術，或是IP交換技術）是相對于傳統交換概念而提出的。眾所周知，傳統的交換技術是在OSI網絡標準模型中的第二層--數據鏈路層進行操作的，而多層交換技術是在網絡模型中的第三層實現了數據包的高速轉發。簡單地說，多層交換技術就是：第二層交換技術＋第三層轉發技術。
多層交換技術的出現，解決了局域網中網段劃分之后，網段中子網必須依賴路由器進行管理的局面，解決了傳統路由器低速、復雜所造成的網絡瓶頸問題。當然，多層交換技術并不是網絡交換機與路由器的簡單堆疊，而是二者的有機結合，形成一個集成的、完整的解決方案。
5. 交換機中的兩項新技術
CEF技術
隨著網絡的逐漸深入普及，Internet的數據傳輸模式有了很大的變化。數據更加頻繁地穿梭于不同的網絡之間，這使得網絡中存在大量的短生存期的IP數據包，而且從拓撲結構上看，它們的目的地址往往是截然不同的。CEF就是在這樣一個背景下產生的，主要是用于優化網絡數據傳輸特性。
CEF是一個完全基于拓撲的體系結構。以前的交換體系都使用數據流中的第一個包來建立IP目的地址的緩沖區，然后隨后的數據包就都往這個地址傳送數據；而CEF使用所有的有效路由信息來建立一個優化的IP前向信息庫（FIB)，利用FIB，即使是針對第一包初始化的數據，交換機或路由器仍然可以快速找到一條最佳路徑用于網絡傳輸。CEF實際上已經成為了一種高效的Internet交換結構體系。
NetFlow技術
與CEF一樣，NetFlow也是一種正在逐步完善的新技術。NetFlow的主要功能在于它能夠為服務供應商和企業提供網絡的容量規劃、趨勢分析以及數據的優先級方面的信息。這項技術也可以用于基于IP的計費應用和服務級別保證（SLA)的校驗服務。
NetFlow的工作原理主要是：NetFlow先記錄下初始化IP包的數據，如IP協議類型、服務種類（ToS）、接口標識等，然后，為了更有效對數據進行匹配和計數，NetFlow讓隨后的數據在同一個數據流中進行傳輸，同時，對它們使用各自相應的服務，如安全性過濾、QoS策略、流量策劃等。實時數據被存儲在NetFlow的緩存中，通過讀取的操作指令就可以重新找回。
在NetFlow的基礎上，Cisco公司又提出了NetFlow策略路由（NPR)技術。這個基于Cisco IOS服務的技術，提供了流量規劃、IP預先分類的功能，為策略路由提供了高效、高性能的NetFlow機制。由于NPR也支持CEF體系結構，因此可以用于分布式的平臺上。
四. 路由器（Router）
當兩個不同類型的網絡彼此相連時，必須使用路由器。例如LAN2是 Toking Ring，LAN1是Ethernet，連接這兩個網絡就要使用路由器，如下圖所示。
路由器工作在OSI模型的第三層（網絡層） 因此它與高層協議有關；又由于它比網橋更高一層，因此智能性更強。它不僅具有傳輸能力，而且有路徑選擇能力。當某一鏈路不通時，路由器會選擇一條好的鏈路完成通信。另外，路由器有選擇最短路徑的能力。
路由器比較復雜，其傳輸信息的速度比網橋要慢，一般適合于大型、復雜的網絡連接。
它工作在OSI參考模型的網絡層，因此訪問的是對方的網絡地址，可以在網絡層上進行交換和路由數據幀。
路由器實際上就是一臺技術復雜、處理能力強的計算機，它有CPU、RAM和 ROM等硬件；Flash稱為快閃內存，存儲著系統鏡像文件（網間網操作系統，如 Cisco IOS），它的運行速度比一般內存要快，價格也要貴；NVRAM（Nonvolatile RAM）存儲的是路由器啟動配置文件（Configuration file即starup－config），相當于PC中的Autoexec．bat文件；路由器除Console口和 Auxiliary口外，一般帶有局域網接口和廣域網接口：LAN接口和 Switch端口一樣，有速率和接口類型差別（RJ45、ST／SC、OC－3／STM－1、155Mb／s、100Mb／s AnyLAN等）； 廣域網接口有同步串口和異步串口、EI、TI、T3等。
雖然路由器屬于局域網產品的范疇，但準確的說路由器應該是互聯網的主要節點設備。目前路由器作為互聯網的“交通警察”已經廣泛應用于各行各業，各種不同檔次的產品日益成為實現各種骨干網內部連接、骨干網間互聯以及骨干網與互聯網互聯互通業務的主力軍。 路由器通過路由來決定數據的轉發，而轉發策略稱為路由選擇（routing），這也是路由器名稱的由來。作為不同網絡之間互相連接的樞紐，路由器系統構成了基于 TCP/IP 的Internet的主體脈絡，也可以說，路由器構成了Internet的骨架。它的處理速度是網絡通信的主要瓶頸之一，它的可靠性則直接影響著網絡互連的質量。因此，在園區網、地區網乃至整個Internet研究領域中，路由器技術始終處于核心地位。而路由器產品也成為最具有技術含量，最為重要的網絡設備。
1.路由器的功能
所謂路由，通俗的說就是指通過相互連接的網絡把信息從源地點移動到目標地點的活動，而路由器就是這樣一種連接多個網絡或網段的網絡設備，它能將不同網絡或網段之間的數據信息進行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對方的數據，從而構成一個更大的網絡。路由器也稱選徑器，可以說是在網絡層實現互連的關鍵設備，它通常有兩大典型功能，即數據通道功能和控制功能。數據通道功能包括轉發決定、轉發以及輸出數據鏈路調度等，一般由硬件來完成；控制功能一般用軟件來實現，包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統配置、系統管理等。它的應用比網橋更加復雜，也具有更大的靈活性。過去路由器多用于廣域網，近年來，由于路由器性能有了很大提高，價格下降到與網橋接近，因此在局域網互連中也越來越多地使用路由器。
2. 路由和交換的區別
路由和交換是兩個普通用戶容易混淆的概念。一般來說，在路由過程中，信息至少會經過一個或多個中間節點，所以人們通常會將路由和交換進行對比，這主要是因為在普通用戶看來兩者所實現的功能是完全一樣的。其實，路由和交換之間的主要區別就是交換發生在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。這一區別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，所以兩者實現各自功能的方式是不同的。
3. 路由器的類型
互聯網各種級別的網絡中隨處都可見到路由器，而路由器通常可分為接入路由器、企業級路由器和骨干級路由器。接入路由器連接家庭或ISP內的小型企業客戶，使得家庭和小型企業可以連接到某個互聯網服務提供商；企業或校園級路由器連接許多終端系統，其主要目標是以盡量便宜的方法實現盡可能多的端點互連，并且進一步要求支持不同的服務質量，對它的要求是不但端口數目多、價格低廉，而且要求配置起來簡單方便，并提供QoS；骨干級路由器實現企業級網絡的互聯，對它的要求主要是速度和可靠性，而成本代價則處于次要地位。
4.路由器選購要點
根據應用環境確定產品類型和檔次
因為應用環境的不同，用戶實際使用情況也有所差異，因此路由器分為接入級、企業級或是骨干級，分別對應于低中高端產品。一般來說，低端接入級路由器主要適用在分級系統中最低一級的應用，或者中小企業的應用，產品多是固定配置的，或者是模塊化的路由器，具體選用應該根據自己的需求來決定，考慮的一個主要因素是端口數量，另外還要看包交換能力。中端企業級路由器主要適用于大中型企業和Internet服務供應商，或者分級系統中的中級系統，比如市級網點的應用，產品選用的原則也是考慮端口支持能力和包交換能力。高端路由器主要是應用在核心和骨干網絡上的路由器，一般是提供千兆能力的產品，端口密度要求極高。選用這類路由器的時候，性能因素最為重要。
根據應用要求確定產品外型尺寸 路由器的尺寸一般是19英寸，多為機架式，而桌面型或SOHO型路由器則比外置MODEM形狀相似，只是外形大一些。一般來說，如果局域網內網絡設備需要集中式管理，則最好還是選擇19英寸寬的機架式路由器，如Cisco2509、華為2501（配置同Cisco2501）；如果沒有上述需求，桌面型的路由器如Intel的8100和Cisco的1600系列，則具有更高的性價比。
根據選購方向確定產品的基本性能指標 路由器作為網絡設備中的“黑匣子”工作在后臺。你在選擇路由器產品時，應多從技術角度來考慮，如可延展性、路由協議互操作性、廣域數據服務支持、內部ATM支持、SAN集成能力等。另外，選擇路由器還應遵循標準化原則、技術簡單性原則、環境適應性原則、可管理性原則和容錯冗余性原則等。特別是對于高端路由器，還應該更多的考慮是否和如何適應骨干網對網絡高可靠性、接口高擴展性以及路由查找和數據轉發的高性能要求。高可靠性、高擴展性和高性能的“三高”特性是高端路由器區別于中、低端路由器的關鍵所在。從技術性能上考察路由器產品，一般要考察路由器的容量、每秒鐘能處理多少數據包、能否被集群等性能問題，還要注意路由器是否能夠提供增值服務和其他各種服務，如VPN、SLA、QoS、MPLS、Diffserv和組播通信等。另外，路由器能否支持帶電插拔，也是路由器產品應該考察的一個重要性能指標。
考察路由器的網絡擴展能力 擴展性也是考察路由器產品的一個重要點。隨著計算機網絡應用的逐漸增加，現有的網絡規模有可能不能滿足實際需要，會產生擴大網絡規模的要求，因此擴展能力是一個網絡在設計和建設過程中必須要考慮的。擴展能力的大小主要看路由器支持的擴展槽數目或者擴展端口數目。要考慮到將來近期內可能的網絡升級，所以選用設備時，必須重點考察路由器的網絡擴展能力。
考察路由器的控制軟件 很多用戶都知道，路由器的控制軟件是路由器發揮功能的一個關鍵環節。從軟件的安裝、參數自動設置，到軟件版本的升級都是必不可少的。因此在選購路由器產品時，要注意考察路由器的控制軟件本身的優劣，最好選擇軟件安裝、參數設置及調試方便，功能強大的產品。
考察路由器的網管系統 由于路由器有非常關鍵和重要的控制任務，因此隨著網絡規模的不斷增大，其網絡的維護和管理負擔就越來越重，所以在路由器這一層上網管系統尤為重要。當你在選擇路由器時，務必要關注網絡系統的監管和配置能力是否強大，設備是否可以提供統計信息和深層故障檢測的診斷功能等。
適當考慮路由器產品的品牌 由于路由器技術含量高，價格昂貴，所以越是高檔的產品越要注意產品的品牌，國外有著多年研發以及銷售歷史的名牌大廠的路由器產品較有保證，這樣的著名品牌一般值得信賴。
補充：從ISO七層參考模型分
集線器工作在物理層（只作線路的匯集）
交換機工作在數據鏈路層（具備集線器功能，每端口高速轉發數據）
路由器工作在網絡層（選擇路徑，轉發數據包）
工商網監
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