中继器·集线器·网桥·交换机·路由器·网关的区别

1、物理层：中继器（Repeater）和集线器（Hub）。用于连接物理特性相同的网段，这些网段，只是位置不同而已。Hub 的端口没有物理和逻辑地址。

2、逻辑链路层：网桥（Bridge）和交换机（Switch）。用于连接同一逻辑网络中、物理层规范不同的网段，这些网段的拓扑结构和其上的数据帧格式，都可以不同。Bridge和Switch的端口具有物理地址，但没有逻辑地址。

3、网络层：路由器（Router）。用于连接不同的逻辑网络。Router的每一个端口都有唯一的物理地址和逻辑地址。

4、应用层：网关（Gateway）。用于互连网络上，使用不同协议的应用程序之间的数据通信，目前尚无硬件产品。

前两者属于OSI和TCP/IP模型的最低层，即物理层，起到数字信号放大和中转的作用。

中继器(REPEATER)，用来延长网络距离的互连设备。（局域网络互连长度是有限制，不是无限，例如在10M以太网中，任何两个数据终端设备允许的传输通路最多为5个中继器、4个中继器组成）。REPEATER可以增强线路上衰减的信号，它两端即可以连接相同的传输媒体，也可以连接不同的媒体，如一头是同轴电缆另一头是双绞线。

集线器(HUB)实际上就是一个多端口的中继器，它有一个端口与主干网相连，并有多个端口连接一组工作站。它应用于使用星型拓扑结构的网络中，连接多个计算机或网络设备。集线器又分成：1 能动式，2 被动式，3 混合式。1 动能式：对所连接的网络介质上的信号有再生和放大的作用，可使所连接的介质长度达到最大有效长度，需要有电源才能工作，目前多数HUB为此类型。2 被动式只充当连接器，其不需要电源就可以工作，市场上已经不多见。3 混合式：可以连接多种类型线缆，如同轴和双绞线。

集线器就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。

网桥和交换机属于OSI和TCP/IP的第二层，即数据链路层。数据链路层的作用包括数据链路的建立、维护和拆除、帧包装、帧传输、帧同步、帧差错控制以及流量控制等。

网桥(BRIDGE)工作在数据链路层，将两个局域网（LAN）连起来，根据MAC地址（物理地址）来转发帧，可以看作一个“低层的路由器”（路由器工作在网络层，根据网络地址如IP地址进行转发）。它可以有效地联接两个LAN，使本地通信限制在本网段内，并转发相应的信号至另一网段，网桥通常用于联接数量不多的、同一类型的网段。

网桥通常有透明网桥和源路由选择网桥两大类。

1、透明网桥

简单的讲，使用这种网桥，不需要改动硬件和软件，无需设置地址开关，无需装入路由表或参数。只须插入电缆就可以，现有LAN的运行完全不受网桥的任何影响。

2、源路由选择网桥

源路由选择的核心思想是假定每个帧的发送者都知道接收者是否在同一局域网（LAN）上。当发送一帧到另外的网段时，源机器将目的地址的高位设置成1作为标记。另外，它还在帧头加进此帧应走的实际路径。

交换机(SWITCH)是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。

在计算机网络系统中，交换概念的提出是对于共享工作模式的改进。

交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部地址表中。

使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免共享冲突。

总之，交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。

其实SWITCH的前身就是网桥。交换机是使用硬件来完成以往网桥使用软件来完成过滤、学习和转发过程的任务。SWITCH速度比HUB快，这是由于HUB不知道目标地址在何处，发送数据到所有的端口。而SWITCH中有一张路由表，如果知道目标地址在何处，就把数据发送到指定地点，如果它不知道就发送到所有的端口。这样过滤可以帮助降低整个网络的数据传输量，提高效率。但是交换机的功能还不止如此，它可以把网络拆解成网络分支、分割网络数据流，隔离分支中发生的故障，这样就可以减少每个网络分支的数据信息流量而使每个网络更有效，提高整个网络效率。目前有使用SWITCH代替HUB的趋势。

路由器(ROUTER)位于网络层，用于连接多个逻辑上分开的网络，几个使用不同协议和体系结构的网络。当一个子网传输到另外一个子网时，可以用路由器完成。它具有判断网络地址和选择路径的功能，过滤和分隔网络信息流。一方面能够跨越不同的物理网络类型（DDN、FDDI、以太网等等），另一方面在逻辑上将整个互连网络分割成逻辑上独立的网络单位，使网络具有一定的逻辑结构。

对于不同规模的网络，路由器作用的侧重点有所不同：

1、在主干网上，路由器的主要作用是路由选择。主干网上的路由器，必须知道到达所有下层网络的路径。这需要维护庞大的路由表，并对连接状态的变化作 出尽可能迅速的反应。路由器的故障将会导致严重的信息传输问题。

2、在地区网中，路由器的主要作用是网络连接和路由选择，即连接下层各个基层网络单位——园区网，同时，负责下层网络之间的数据转发。

3、在园区网内部，路由器的主要作用是分隔子网。早期的互连网基层单位是局域网（LAN），其中所有主机处于同一个逻辑网络中。随着网络规模的不断扩大，局域网演变成以高速主干和路由器连接的多个子网所组成的园区网。在其中，各个子网在逻辑上独立，而路由器就是唯一能够分隔它们的设备，它负责子网间的报文转发和广播隔离，在边界上的路由器则负责与上层网络的连接。

集线器篇

集线器对大家来说肯定是不会陌生的了。它一般是应用于中小型的网络之中。它能够廉价将很多台计算机通过特定的传输介质连接到一起，从而达到资源共享的目的。它在网络中所起到的作用其实就是一个中继和数据广播的作用。

集线器（Hub）可以说是一种特殊的中继器。如果用它来作为网络传输介质间的中央节点，就能够克服介质单一通道的缺陷。以集线器为中心的网络所拥有的优点是：当网络系统中某条线路或某节点出现故障时，其他节点上的工作站仍然可以进行正常工作，这个时候网络 仍然完整。换成用 “同轴线”连接多台计算机的话，如果同轴线当中任何一个T型头坏掉或者任何一段网线坏掉的话，整个网络就处于瘫痪状态了。从这里我们就可以看出集线器在网络节点连接上相对于使用单一介质连接更加灵活和方便。

好了，现在让我们来看看集线器到底是怎么工作的吧。

插入拓扑图1

首先，我们假设有A机、B机、C机 3台计算机通过一台集线器连接起来。现在A机器需要将一个数据报传送到C机器，那么A机器首先发送数据报到集线器。集线器接收到了这个数据报之后，将这个数据报复制3份——为什么是3份呢？因为这个时候我们假设只有3台机器连接到集线器上，所以，集线器会 复制3份数据报。然后集线器再将这些数据从这些端口一起发送出去。是的！B机器和A机器也接收到了这个数据报，但是他们的网络适配器在收到了这个包之后识别这个包不是发给它们的，它们就自动的把这个包丢弃。当然，数据报也到了C机器，C机器在收到了数据报
之后，进行解包以及验证，发现了这个数据报确实是发送给它的，然后就依次一层一层的向上传递最终将传送的信息交给了用户。而这就完成了一次数据传送。

从以上的实验例子中我们就不难发现，集线器是对网络进行集中管理的最小单元，它只是一个信号放大和中转的设备，不具备自动寻址能力和交换作用。由于所有传到集线器的数据均被广播到与之相连的各个端口，因而容易形成数据阻塞和冲突碰撞，而这也是集线器的一个 致命的弱点。

一般从集线器的构造和功能上，我们可以将集线器分为无源集线器（Passive Hub）、有源（Active Hub）集线器和智能集线器（Intelligent Hub）三类，而前两种又可以被合称为亚集线器（Damp Hub）。

无源集线器只负责把多段介质连接在一起，不对信号作任何处理，只负责广播转发。

有源集线器类似于无源集线器，但它具有对传输信号进行再生和放大从而扩展介质长度的功能。当然，数据传送的方式还是进行广播转发。

而智能集线器是最近几年才出现的一种结合了新技术的集线器。在这种集线器上除具有有源集线器的功能外，还可将网络的部分功能集成到集线器中，如网管功能、选择网络传输线路等。

智能集线器（Intelligent Hub）改进了普通HUB的缺点，增加了网络的交换功能，具有网络管理和自动检测网络端口速度的能力（和交换机类似）。智能集线器另一个出色的特性是可以为不同设备提供灵活的传输速率。除了上连到高速主干的端口外,智能集线器还支持到桌面的10/16/100Mbps的速率,即支持以太网、令牌环和FDDI。

而亚集线器（Damp Hub）只起到简单的信号放大和再生的作用，无法对网络性能进行优化。早期使用的共享式HUB一般为非智能型的，而现在流行的100MB HUB和10/100MB自适应HUB多数为智能型的。区分智能性和非智能型的HUB有一个很明显的区别，那就是非智能的集线器不能用于对等网络，所组成的网络中必须要有一台服务器。但需要指出的是，尽管同样是对网管模块的管理（SNMP）提供支持，但不同厂商的模块是 不同混合使用的。同时，同一厂商的不同产品的模块也是不同的。目前，提供SNMP功能的HUB其价格还是很高的，一般家庭用户不适合选用。如果您使用的环境要求不是很高的话，非智能集线器完全可以满足您的需要了。

当然，除了只能集线器之外还有一种更加高级的集线器，那就是交换集线器（交换机），实际上它又是智能集线器的一个升级。交换集线器就是在一般智能集线器功能上又提供了线路交换能力和网络分段能力的一种智能集线器。由于集线器基本上是作为一种共享设备来定义 的,因此很多时候也把它划入入门级的交换机类型里。

高端集线器还提供其它一些特性,如冗余交流电源、内置直流电源、冗余风扇,还有线缆连接的自动中断、模块的热插拔、自动调整10Base-T接头的极性,再如冗余配置存储、冗余时钟,有些集线器还集成了路由和桥接功能。

交换机篇

交换机是如今组网中非常常见的一种网络连接设备。它一般出现在比较正规的交换性网络中。交换机也叫作交换式集线器，它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端口。它具备基本的本地网络自动寻址能力和交换功能。由于交换机根据所传递信息包的目 的地址，将每一信息包独立地从源端口送至目的端口，真实的实现了点对点的数据传送，而屏弃了原来的HUB的那种广播式的工作方式，这样非常有效的避免了和其他端口发生碰撞，因此，交换机可以同时互不影响的传送这些信息包，并防止传输碰撞，提高了网络的实际 吞吐量。

交换机的种类繁多，性能也参差不齐。从传输介质和传输速度上看，交换机可以分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等几种。这些类别的交换机大家从名字上也就可以清楚的知道了，所以在这里我也就 不用详述了。

按照现在复杂的网络构成方式，网络交换机被划分为接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机。其中，核心层交换机基本上都是采用机箱式模块化设计，目前已经基本都设计了与之相匹配的1000BASE-T模块，由于技术性问题涉及套多，所以我们在这里对这种核心层交换机不再详述。接入层支持1000BASE-T的以太网交换机基本上是固定端口式交换机，以10/100Mbps端口为主，并且以固定端口或扩展槽方式提供1000BASE-T的上连端口。汇聚层1000BASE-T交换机同时存在机箱式和固定端口式2种设计，可以提供多个1000BASE-T
端口，一般也可以提供1000BASE-X等其他形式的端口。一般一个完整的中小型的LAN组建方案都是通过接入层和汇聚层交换机相互搭配构建而成的。

按照OSI的7层网络模型，交换机又可以分为第二层交换机、第三层交换机、第四层交换机等等……一直到第七层交换机。基于MAC地址工作的第二层交换机最为普遍，它们的应用域一般是在网络接入层和汇聚层。基于IP地址和协议进行交换的第三层交换机普遍应用 于网络的核心层，也少量应用于汇聚层。部分第三层交换机也同时具有第四层交换功能，可以根据数据帧的协议端口信息进行目标端口判断。第四层以上的交换机称之为内容型交换机，主要用于互联网数据中心，由于技术性词汇和理解上非常困难，我们就此打住了吧。

按照交换机的可管理性，又可以分为可管理型交换机和非可管理型交换机，它们的区别在于对SNMP、RMON等网管协议的支持。可管理型交换机便于网络监控，但成本也相对较高。我个人建议，在超过100台计算机的网络在汇聚层应该选择可管理型交换机，在接入 层视应用需要而定，核心层交换机全部是可管理型交换机。

在管理方面，如果是中型的局域网可以选择采用VLAN的方式进行网络虚网的划分。VLAN的概念大家可以这样理解，就是可以通过交换机的控制台将整个网络划分成几个碰撞域，这几个域物理上共同存在于同一个LAN中，但是又被交换机虚拟的分离开来，这样可以 很好的控制和管理！

集线器(HUB)与交换机的区别

目前，80％的局域网（LAN）是以太网，在局域网中大量地了集线器（HUB）或交换机（Switch）这种连接设备。利用集线器连接的局域网叫共享式局域网，利用交换机连接的局域网叫交换式局域网。那它们二者有何区别呢？

大家知道，以太网中采用的工作方式是CSMA／CD（载波监听多路访问／冲突检测），对于发送端来说，它每发送一个数据信息时，首先对网络进行监听，当它检测到线路正好有空，便立即发送数据，否则继续检测，直到线路空闲时再发送。对于接收端来说，对接收到的信号首先进行确认，如果是发给自己的就接收，否则不予理睬。

在介绍集线器与交换机二者区别的时候，我们先来谈谈网络中的共享和交换这两个概念。在此，我们打个比方，同样是10个车道的马路，如果没有给道路标清行车路线，那么车辆就只能在无序的状态下抢道或占道通行，容易发生交通堵塞和反向行驶的车辆对撞，使通行能力降低。为了避免上述情况的发生，就需要在道路上标清行车线，保证每一辆车各行其道、互不干扰。共享式网络就相当于前面所讲的无序状态，当数据和用户数量超出一定的限量时，就会造成碰撞冲突，使网络性能衰退。而交换式网络则避免了共享式网络的不足，交换技术的作用便是根据所传递信息包的目的地址，将每一信息包独立地从端口送至目的端口,避免了与其它端口发生碰撞，提高了网络的实际吞吐量。

共享式以太网存在的主要问题是所有用户共享带宽，每个用户的实际可用带宽随网络用户数的增加而递减。这是因为当信息繁忙时，多个用户都可能同进“争用”一个信道，而一个通道在某一时刻只充许一个用户占用，所以大量的经常处于监测等待状态，致使信号在传送时产生抖动、停滞或失真，严重影响了网络的性能。

集线器上是一个中继器，而中继器的主要功能是对接收到的信号进行整形再生放大，使被衰减的信号再生（恢复）到发送时的状态，以扩大网络的传输距离，而不具备信号的定向传送能力。

交换式以太网中，交换机供给每个用户专用的信息通道，除非两个源端口企图将信息同时发往同一目的端口，否则各个源端口与各自的目的端口之间可同时进行通信而不发生冲突。

交换机只是在工作方式上与集线器不同，其它的连接方式、速度选择等则与集线器基本相同。

不久的将来，局域网中的交换机将逐取代集线器。

参考资料：http://bbs.qdit.com/printpage.asp?BoardID=4&ID=63861 首先说HUB,也就是集线器。它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。而交换机（又名交换式集线器）作用与集线器大体相同。但是两者在性能上有区别：集线器采用的式共享带宽的工作方式，而交换机是独享带宽。这样在机器很多或数据量很大时，两者将会有比较明显的。而路由器与以上两者有明显区别，它的作用在于连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的路径
，可以说一般情况下个人用户需求不大。路由器是产生于交换机之后，就像交换机产生于集线器之后，所以路由器与交换机也有一定联系，并不是完全独立的两种设备。路由器主要克服了交换机不能路由转发数据包的不足。

引用:http://baike.baidu.com/view/1077.htm

网桥工作在数据链路层，将两个LAN连起来，根据MAC地址来转发帧，可以看作一个“低层的路由器”（路由器工作在网络层，根据网络地址如IP地址进行转发）。

远程网桥通过一个通常较慢的链路（如电话线）连接两个远程LAN，对本地网桥而言，性能比较重要，而对远程网桥而言，在长距离上可正常运行是更重要的

引用:http://baike.baidu.com/view/826.htm

网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。在使用不同的通信协议、数据格式或语言,甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。同时，网关也可以提供过滤和安全功能。大多数网关运行在OSI 7层协议的顶层--应用层。

大家都知道，从一个房间走到另一个房间，必然要经过一扇门。同样，从一个网络向另一个网络发送信息，也必须经过一道“关口”，这道关口就是网关。顾名思义，网关(Gateway)就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。

引用:http://baike.baidu.com/view/807.htm

调制解调器(tiáozhìjiětiáoqì)即Modem

能将数字信号转换成模拟信号在电话网上传送，也能将接受到的模拟信号转换成数字信号的设备。由于目前大部分个人计算机都是通过公用电话网接入计算机网络的，因而需通过调制解调器进行上述转换。

引用:http://baike.baidu.com/view/807.htm

路由器是内网连接Internet外网用的网络设备，
交换机是连接路由器（或上一级交换机）和电脑（或下一级交换机）的设备；
集线器跟交换机功能一样，但是性能不一样，集线器性能低下，容易在局域网里面参数广播风暴，现在基本上被淘汰；
网桥是连接两个网络用的，比如把不同地点两个办公室的局域网组成一个局域网；
网关可以是路由器，可以是一台电脑服务器，可以是防火墙，也是连接内网和外网用的设备；
中继器是连接两个网络设备或者把网络信号进行扩大的一个设备，比如，把远处的无线路由器信号通过中继器扩大，以便让无线网卡的收到足够强的稳定的信号。