集线器、交换机、路由器、网关是计算机网络中最常用到的基础设备,很多初学者或非专业人士容易混淆概念,分不清这几种设备的区别。下面梳理一下它们各自的含义,之间的区别。
集线器
集线器(Hub)又称多口中继器,工作在OSI参考模型的第一层“物理层”,主要功能是对接收到的信号复制、发达后传播出去,以达到扩大网络的传输距离目的;并且可以将一个端口接收的信号向所有端口分发,成为多台主机和设备的连接器。
集线器是一种网络共享设备,信号只能以广播方式传输,不能识别目的地址,发送数据没有针对性,只能将数据发送给与集线器相连的所有节点。集线器连接的网络中,同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯,如果发生碰撞,需要重新发送。
集线器
交换机
交换机(Switch)又称交换式集线器,工作在OSI参考模型的第二层“数据链路层”,除了具有集线器的数据重生功能外,还可以将信息经过内部处理后转发至指定端口,自动完成信息交换功能。
与集线器不能分辨目的地址不同,交换机可以分辨出帧中的源MAC地址和目的MAC地址,实现任意两个端口之间的数据交换。交换机内部有一张MAC地址表,可以将数据发送到指定的地点,但如果遇到不识别的MAC地址,就会发送到所有端口。相较于集线器的广播传输,交换机提高了网络数据传输效率。
路由器
路由器(Router)工作在OSI参考模型的第三层“网络层”,路由器具有判断网络地址和选择路径的功能,可以将一个网络子网数据传输到另一个网络子网上,是不同网络之间互相连接的枢纽,用于连接多个单独网络或者子网。
路由器中有专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分,能解析数据中的IP地址,为每个经过路由器的数据帧寻找一条最佳传输路径,并将该数据有效地传送到目的站点。相较于交换机查找MAC表,路由器更加“聪明”。
路由器
网关
网关(Gateway)又称网间连接器,工作在OSI参考模型最高层“应用层”,是具有协议转换功能的设施,网关可以实现异构设备之间的通信,对不同的传输层、会话层、表示层、应用层协议进行翻译和变换,可以用于广域网、局域网的互联。
网关可以是一种充当协议转换的设备,也可以是一台具有协议转换功能的主机,网关是一个翻译器,用在两个具有不同的通信协议、数据格式或语言的系统之间,体系结构完全不同的两种系统也可以用通过网关的协议转换功能相互连接。
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