認識網絡設備

一、集線器(HUB
工作在OSI參考模型的第一層物理層,從集線器的作用來看,它不屬於網間連接設備,而應叫做網絡連接設備,因此它與後面介紹的網橋、路由器、網關等不同,它不具備協議翻譯功能,而只是分配頻寬(共享式以太網)。
集線器分配頻寬,使得每臺工作站的傳輸速率達不到10Mbps,例如使用一臺N個接口的集線器組建10BaseT Ethernet網,每個接口所分配的頻帶寬度是10Mbps/N。集線器(Hub)是中繼器的一種形式,區別在於集線器能夠提供多端口服務,也稱爲多口中繼器。集線器產品發展較快,局域網集線器通常分爲五種不同的類型,它將對LAN交換機技術的發展產生直接影響。
  1.單中繼網段集線器
  在硬件平臺中,第一類集線器是一種簡單中繼LAN網段,最好的例子是疊加式以太網集線器或令牌環網多站訪問部件(MAU)。某些廠商試圖在可管理集線器和不可管理集線器之間劃一條界限,以便進行硬件分類。這裏忽略了網絡硬件本身的核心特性,即它實現什麼功能,而不是如何簡易地配置它。
  2.多網段集線器
  多網段集線器是從第一類集線器直接派生而來的,採用集線器背板,這種集線器帶有多箇中繼網段。多網段集線器通常是有多個接口卡槽位的機箱系統。然而,一些非模塊化疊加式集線器現在也支持多箇中繼網段。多網段集線器的主要技術優點是可以將用戶分佈於多箇中繼網段上,以減少每個網段的信息流量負載,網段之間的信息流量一般要求獨立的網橋或路由器。
  3.端口交換式集線器
  端口交換式集線器是在多網段集線器基礎上將用戶端口和多個背板網段之間的連接過程自動化,並通過增加端口交換矩陣(PSM)來實現的。PSM提供一種自動工具,用於將任何外來用戶端口連接到集線器背板上的任何中繼網段上。這一技術的關鍵是矩陣,一個矩陣交換機是一種電纜交換機,它不能自動操作,要求用戶介入。它不能代替網橋或路由器,並不提供不同LAN網段之間的連接性,其主要優點就是實現移動、增加和修改的自動化。
  4.網絡互聯集線器
  端口交換式集線器注重端口交換,而網絡互聯集線器在背板的多個網段之間實際上提供一些類型的集成連接。這可以通過一臺綜合網橋、路由器或LAN交換機來完成。目前,這類集線器通常都採用機箱形式。
  5.交換式集線器
  目前,集線器和交換機之間的界限已變得模糊。交換式集線器有一個核心交換式背板,採用一個純粹的交換系統代替傳統的共享介質中繼網段。此類產品已經上市,並且混合的(中繼/交換)集線器很可能在以後幾年控制這一市場。應該指出,集線器和交換機之間的特性幾乎沒有區別。


    二、網絡適配器(網卡)
    工作在OSI參考模型的第二層數據鏈路層,是連接計算機與網絡的硬件設備,網卡的功能主要有兩個:一是將電腦的數據封裝爲幀,並通過網線(對無線網絡來說就是電磁波)將數據發送到網絡上去;二是接收網絡上傳過來的幀,並將幀重新組合成數據,發送到所在的電腦中。網卡接收所有在網絡上傳輸的信號,但只接受發送到該電腦的幀和廣播幀,將其餘的幀丟棄。


    三、中繼器
    中繼器可以延長網絡的距離,在網絡數據傳輸中起到放大信號、整形和傳輸的作用。數據經過中繼器,不需進行數據包的轉換。中繼器連接的兩個網絡在邏輯上是同一個網絡。中繼器的主要優點是安裝簡單,使用方便,價格相對低廉。它不僅起到擴展網絡距離的作用還可將不同傳輸介質的網絡連接在一起。中繼器工作在物理層,不提供網段隔離功能。IEEE802標準規定最多允許四個中繼器接五個網段。
   

四、網橋

當兩種相同類型但又使用不同通信協議的網絡進行互連時,就需要使用橋接器,也就是網橋。網橋的工作原理:當網橋剛安裝時,它對網絡中的各工作站一無所知。在工作站開始傳送數據時,網橋會自動記下其地址,直到建立起一張完整的網絡地址表爲止,一旦地址表建完,信息數據在通過網橋時,網橋就根據信息包比較其目的地址的網絡號與源地址的網絡號是否相同,若不同,則進行格式轉換,將信息包傳過,否則,不轉換也不過網橋對應OSI參考模型的第二層(包括物理層與數據鏈路層),沒有路徑選擇能力,因此網橋只能連接同一類型的網絡(如以太網與以太網)。


   五、路由器
    路由器用於連接網絡層、數據鏈路層、物理層執行不同協議的網絡,協議的轉換由路由器完成,從而消除了網絡層協議之間的差別。當兩個不同類型的網絡彼此相連時,必須使用路由器。路由器工作在OSI參考模型的第三層網絡層,它不僅具有傳輸能力,而且有路徑選擇能力。由於路由器的複雜化,其傳輸信息的速度比網橋要慢,比較適合於大型、複雜的網絡連接。


    六、網關(Gateway
    網關是用於連接網絡層之上執行不同協議的子網,組成異構的互連網,網關能實現異構設備之間的通信,對不同的傳輸層、會話層、表示層、應用層協議進行翻譯和變換。網關具有對不兼容的高層協議進行轉換的功能。當連接兩個完全不同結構的網絡時,必須使用網關。網關工作在OSI模型的最高層應用層。網關的主要功能:把一種協議變成另一種協議,把一種數據格式變成另一種數據格式,把一種速率變成另一種速率,以求兩者的統一。

 

七、調制解調器
    調制解調器是一種信號轉換裝置,它可以把計算機的數字信號調製成通信線路的模擬信號,再將通信線路的模擬信號解調回計算機的數字信號,作用是將計算機與公用電話線相連接,使得現有網絡系統以外的計算機用戶,能夠通過撥號的方式利用公用電話網訪問計算機網絡系統。調制解調器有兩種類型:模擬和數字,使用電話線上網的用戶常用的調制解調器是模擬調制解調器,ADSLISDN調制解調器是數字的並且在高速的連接線路上使用。


    八、交換機
    交換機與HUB的區別:
1
、從OSI體系結構看,HUB屬於第一層物理層設備,而交換機屬於第二層數據鏈路層設備,HUB只能對數據的傳輸起到同步、放大和整形的作用,而交換機還可以過濾短幀、碎片等。
2
、從工作方式來看:HUB是一種廣播模式,某個端口工作時,其它所有端口都能夠收聽到信息,當網絡較大時網絡性能會受到很大的影響,而交換機工作時,只有發出請求的端口和目的端口之間相互響應而不影響其他端口。
3
、從帶寬來看:HUB所有端口共享一條帶寬,在同一時刻只能有一個端口傳送數據,其他端口只能等待,只能工作在半雙工模式下,而交換機每個端口都有一條獨佔的帶寬,當二個端口工作時並不影響其他端口的工作,可工作在半雙工或全雙工模式下。


     九、總結(幾種互聯設備的比較)
1、中繼器是放大電子信號的低級設備,需要它來提供電流以驅動長距離電纜。
2
、網橋用在數據鏈路層連接兩個網絡,當網絡具有不同的數據鏈路而網絡層卻相同的時候,這種方法是很有用的。
3
、路由器能夠連接具有不兼容編址格式的網絡,當兩個網絡使用相同的傳輸層不同的網絡層時就需要路由器。
4
、網關用於連接完全不採用OSI模型的網絡,很多情況下,互聯不得不在應用層進行。

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