交换机 路由器 HUB区别

集线器（HUB）是中继器的一种形式。它工作在物理层，与中继器一样，常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发。完成信号的复制，调整和放大功能。不同的是HUB能提供多端口服务。
 
交换机（SWITCH）类似于HUB，能连接两个局域网段。它工作在数据链路层，能起到过滤帧的作用。SWITCH检测帧的源地址及目的地址。如果在同一网络段则不转发。如果不在同一网段，就把帧转发到另一网段。
 
公司的几台或者几百台电脑组成一个局域网，可以用几个HUB连接起来。从价格角度上说。HUB具有价格便宜，即插即用的优点。但这种组建局域网的方法只是最简单的拓扑结构。这种对等网只能完成简单的数据共享。这对于一个需要进行高级的网络管理的公司来说远远不够。
 
任何公司都在发展，公司局域网的应用将会更加丰富。局域网中的PC越来越多，分工更加明确，使得网络的拓扑结构日渐复杂。网络合理的构架，要充分考虑兼容性，可扩展性。另外还要考虑主干网与骨干网之间的带宽平衡以及不同的网络介质在不同的传输距离上的稳定性，使得主干网与骨干网的连接即能满足带宽的需要又能满足不同的传输距离。这样一个系统集成复杂，规划合理的网络，HUB已不能胜任。因此，SWITCH必将成为首选。
 
比较说明HUB与SWITCH的区别
 
1 在数据的传输过程中。因为阻塞，延时等原因。将会出现短帧，碎片等。从ISO物理体系上看出，HUB属于物理层的设备。物理层提供基本的机制，该机制对二进制数据（位）进行编码（发送到物理介质）和解码（从物理介质接收），物理层也定义与介质的物理连接机制，但不是介质本身。所以HUB只对数据进行单一的同步，放大，整形作用，而对数据过程中的短帧，碎片无法进行处理。
 
SWITCH工作在数据链路层。该层提供了一个由信息位组成的帧（Frame），帧由一个包含起始标志的报头或报头位，寻址信息和（对于LAN）一个32位的循环冗余码（CRC）组成。CRC的作用是在信息位穿过物理介质时保证帧的完整性。数据链路层还提供链路的管理。对于以太网，在通道空闲时传送帧,在检测到冲突时停止。在令牌环网中。当接收到一个自由的令牌时进行帧的传送。所以交换机不但可以对数据进行同步，放大，整形，还能有效的过滤短帧、碎片。
 
2 公司局域网上工作站的增多，数据通讯会更加繁忙。HUB工作时，不管有多少个端口在进行通讯，所有的端口都共用一个带宽。它采用的是分时处理的方式。
 
对SWITCH而言，每个端口独占一个带宽，两个任意端口之间可以随时沟通，绝对不会影响其他端口的工作。这样使SWITCH工作时传输数据比HUB更流畅。当然，所有主流 的SWITCH 都支持10M/100M自适应，不但可以工作在半双工，也可以工作在全双工模式。
 
3 HUB的一个端口发送数据时，不会主动的发给目的端口，而是向每一个端口都发出信息。试想一下，某个工作站向另一工作站传输数据。这个信息帧会通过HUB传遍整个网络。白白浪费带宽资源。使用SWITCH连接网段，如果源端口与目的端口在同一网段，信息将不会通过SWITCH进入另一网段。
 
同样，还是上面那种情况，HUB是广播方式工作。如果一个端口接到信息，因为不是目的端口，所以将信息又向网络中的所有端口发出。这样重复下去，将会产生“广播风暴”。而全向SWITCH就能很好的杜绝这种情况的发生。因为SWITCH工作时，只有源端口和目的端口之间响应，不会影响其他的端口，因此SWITCH有效地抑制广播风暴。
 
总的说来，HUB只有比SWITCH价格便宜的优势。但在性价比高的SWITCH面前，这一优势也不复存在。不同的SWITCH还具有不同的功能。比如能接光纤，具有VLAN功能，智能管理功能，路由功能等。所以，使用SWITCH是大势所趋

 

 

1.什么是交换机

　　交换机也叫交换式集线器，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，具备自动寻址能力和交换作用，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，避免了和其他端口发生碰撞。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。

2.交换机的工作原理

　　在计算机网络系统中，交换机是针对共享工作模式的弱点而推出的。集线器是采用共享工作模式的代表，如果把集线器比作一个邮递员，那么这个邮递员是个不认识字的“傻瓜”--要他去送信，他不知道直接根据信件上的地址将信件送给收信人，只会拿着信分发给所有的人，然后让接收的人根据地址信息来判断是不是自己的!而交换机则是一个“聪明”的邮递员--交换机拥有一条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，当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，交换机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。

　　可见，交换机在收到某个网卡发过来的“信件”时，会根据上面的地址信息，以及自己掌握的“常住居民户口簿”快速将信件送到收信人的手中。万一收信人的地址不在“户口簿”上，交换机才会像集线器一样将信分发给所有的人，然后从中找到收信人。而找到收信人之后，交换机会立刻将这个人的信息登记到“户口簿”上，这样以后再为该客户服务时，就可以迅速将信件送达了。

3.交换机的性能特点

1）独享带宽

　　由于交换机能够智能化地根据地址信息将数据快速送到目的地，因此它不会像集线器那样在传输数据时“打扰”那些非收信人。这样一来，交换机在同一时刻可进行多个端口组之间的数据传输。并且每个端口都可视为是独立的网段，相互通信的双方独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。比如说，当A主机向D主机发送数据时，B主机可同时向C主机发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽--假设此时它们使用的是10Mb的交换机，那么该交换机此时的总流通量就等于2×10Mb=20Mb。

2）全双工

　　当交换机上的两个端口在通信时，由于它们之间的通道是相对独立的，因此它们可以实现全双工通信。

1.路由器的作用

　　通过集线器或交换机，我们可以将很多台电脑组成一个比较大的局域网（图3），但是当机器的数量达到一定数目时，问题也就来了：对于用集线器构成的局域网而言，由于采用“广播”工作模式，当网络规模较大时，信息在传输过程中出现碰撞、堵塞的情况越来越严重，即使是交换机，这种情况也同样存在。其次，这种局域网不安全，也不利于管理。

　　为了解决这些问题，人们便将一个较大的网络划分为一个个小的子网、网段，或者直接将它们划分为多个VLAN（即虚拟局域网），在一个VLAN内，一台主机发出的信息只能发送到具有相同VLAN号的其他主机，其他VLAN的成员收不到这些信息或广播帧。采用VLAN划分网络后，可有效地抑制网络上的广播风暴，增加网络的安全性，使管理控制集中（图4）。

　　既然是局域网，万一分别处于不同VLAN的主机需要互相通信时该怎么办呢?这时候就得通过路由器（Router，转发者）来帮忙了。路由器可以将处于不同子网、网段、VLAN的电脑连接起来，让它们自由通信。另外，我们都知道目前的网络有很多种结构类型，且不同网络所使用的协议、速度也不尽相同。当两个不同结构的网络需要互连时，也可以通过路由器来实现。路由器可以使两个相似或不同体系结构的局域网段连接到一起，以构成一个更大的局域网或一个广域网。

　　可见，路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络、网段或VLAN之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。

2.路由器的工作原理

　　所谓路由就是指通过相互连接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动。那么路由器具体是如何进行“翻译”工作的呢?我们平时在学习、翻译英语时，肯定会准备一本英汉字典，通过它来实现英文与中文之间的互现转换。而对于路由器而言，它也有这种用于翻译的字典--路径表。路径表（Routing Table）保存着各种传输路径的相关数据，如子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。

　　通过路由器可以让不同子网、网段进行互连，因此路由器与集线器、交换机不同，它一般安装在网络的“骨干”部位，而不像集线器、交换机那样工作在基层。比如说一个较大规模的企业局域网，基于管理、安全、性能的考虑，一般都会将整个网络划分为多个VLAN，如此一来，当VLAN与VLAN之间进行通讯时，就必须使用路由器。

　　对于该企业网而言，肯定还需要与互联网相连，对于企业而言，一般都是通过租用电信的DDN专线或者利用ADSL、Cable、ISDN等方式将企业网接入互联网，而此时由于网络体系及所用协议的不同，也需要路由器来完成企业网与互联网的互连工作。

　　一般来说，在路由过程中，信息至少会经过一个或多个中间节点。通常，人们会把路由和交换进行对比，这主要是因为在普通用户看来两者所实现的功能是完全一样的。其实，路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的第二层（数据链路层），而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需要使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的方式是不同的。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择，这也是路由器名称的由来。

三剑客的外观比较

　　前面我们已经讲解了集线器、交换机、路由器的工作原理，但是对于很多初学者来说，有时也希望能够从外观上去区分它们。当然，集线器、交换机、路由器在外观上肯定有所区别，但这些往往只能作为参考信息，毕竟现在很多集线器、交换机与路由器产品在外观上看非常相似。而这里面最难区分的就是普通桌面型的集线器与交换机，而路由器相对比较容易识别。