集線器（HUB）屬于數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的基礎(chǔ)設(shè)備，它和雙絞線等傳輸介質(zhì)一樣，是一種不需任何軟件支持或只需很少管理軟件管理的硬件設(shè)備。

它被廣泛應(yīng)用到各種場合。集線器工作在局域網(wǎng)(LAN)環(huán)境，像網(wǎng)卡一樣，應(yīng)用于OSI參考模型第一層，因此又被稱為物理層設(shè)備。集線器內(nèi)部采用了電器互聯(lián)，當(dāng)維護(hù)LAN的環(huán)境是邏輯總線或環(huán)型結(jié)構(gòu)時(shí)，完全可以用集線器建立一個(gè)物理上的星型或樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。它的作用可以簡單的理解為將一些機(jī)器連接起來組成一個(gè)局域網(wǎng)。

交換機(jī)(Switch)是一種基于MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）識別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

交換機(jī)也叫交換式集線器，它通過對信息進(jìn)行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用，由于交換機(jī)根據(jù)所傳遞信息包的目的地址，將每一信息包獨(dú)立地從源端口送至目的端口，避免了和其他端口發(fā)生碰撞，因此，交換機(jī)可以同時(shí)互不影響的傳送這些信息包，并防止傳輸碰撞，提高了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量。

現(xiàn)在的交換機(jī)分為：二層交換機(jī)，三層交換機(jī)或是更高層的交換機(jī)。三層交換機(jī)同樣可以有路由的功能，而且比低端路由器的轉(zhuǎn)發(fā)速率更快。它的主要特點(diǎn)是：一次路由，多次轉(zhuǎn)發(fā)。

路由器(Router)亦稱選徑器，是一種連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)是在網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)互連的設(shè)備。

所謂“路由”，是指把數(shù)據(jù)從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方的行為和動作，而路由器，正是執(zhí)行這種行為動作的機(jī)器，是使用一種或者更多度量因素的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，它決定網(wǎng)絡(luò)通信能夠通過的最佳路徑。路由器依據(jù)網(wǎng)絡(luò)層信息將數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)前向轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

它比網(wǎng)橋更加復(fù)雜，也具有更大的靈活性。路由器有更強(qiáng)的異種網(wǎng)互連能力，連接對象包括局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。

路由器有兩大典型功能，即數(shù)據(jù)通道功能和控制功能。數(shù)據(jù)通道功能包括轉(zhuǎn)發(fā)決定、背板轉(zhuǎn)發(fā)以及輸出鏈路調(diào)度等，一般由特定的硬件來完成；控制功能一般用軟件來實(shí)現(xiàn)，包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)管理等。

打個(gè)比方，變壓器就像路由器，插座就像交換機(jī)。

從發(fā)電廠出來的電，是不能直接使用的，要經(jīng)過變壓器調(diào)整一次才能使用，同理互聯(lián)網(wǎng)的IP地址是有限的，你要用路由器接入，將自己內(nèi)網(wǎng)中的電腦使用的私有的IP地址轉(zhuǎn)換成互聯(lián)網(wǎng)上公有的IP地址來與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行訪問。私有IP地址是不能訪問互聯(lián)網(wǎng)的，必須使用路由器。

如果墻面上有一個(gè)電源插孔，你有兩個(gè)用電器，怎么辦，使用多孔的插座，交換機(jī)就充當(dāng)?shù)倪@個(gè)角色。增加接口的數(shù)量。

路由器主要克服了交換機(jī)不能路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。

交換機(jī)和集線器的區(qū)別：

1. 從OSI體系結(jié)構(gòu)來看，集線器屬于OSI的第一層物理層設(shè)備，交換機(jī)屬于OSI的第二層數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。

集線器只是對數(shù)據(jù)的傳輸起到同步、放大和整形的作用，對數(shù)據(jù)傳輸中的短幀、碎片等無法有效處理，不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院驼_性；而交換機(jī)不但可以對數(shù)據(jù)的傳輸做到同步、放大和整形，而且可以過濾短幀、碎片等。

2. 從工作方式來看，集線器是一種廣播模式，也就是說集線器的某個(gè)端口工作的時(shí)候其他所有端口都有收聽到信息，容易產(chǎn)生廣播風(fēng)暴。交換機(jī)工作的時(shí)候只有發(fā)出請求的端口和目的端口之間相互響應(yīng)而不影響其他端口，那么交換機(jī)就能夠隔離沖突域和有效地抑制廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。

3. 從帶寬來看，集線器共享帶寬，交換機(jī)獨(dú)享帶寬。

集線器不管有多少個(gè)端口，所有端口都共享一條帶寬，在同一時(shí)刻只能有兩個(gè)端口傳送數(shù)據(jù)，其他端口只能等待；同時(shí)集線器只能工作在半雙工模式下。而對于交換機(jī)而言，每個(gè)端口都有一條獨(dú)占的帶寬，當(dāng)兩個(gè)端口工作時(shí)并不影響其他端口的工作，同時(shí)交換機(jī)不但可以工作在半雙工模式下也可以工作在全雙工模式下。

路由器與交換機(jī)主要區(qū)別：

1. 工作層次不同

最初的的交換機(jī)是工作在OSI／RM開放體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)鏈路層（第二層），工作原理比較簡單。而路由器一開始就設(shè)計(jì)工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層（第三層），可以得到更多的協(xié)議信息，路由器可以做出更加智能的轉(zhuǎn)發(fā)決策。

2. 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對象不同

交換機(jī)是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。路由器是利用不同網(wǎng)絡(luò)的ID號（即IP地址）來確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址。

IP地址是在軟件中實(shí)現(xiàn)的，描述的是設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)，有時(shí)這些第三層的地址也稱為協(xié)議地址或者網(wǎng)絡(luò)地址，通常由網(wǎng)絡(luò)管理員或系統(tǒng)自動分配。MAC地址通常是硬件自帶的，由網(wǎng)卡生產(chǎn)商來分配的，而且已經(jīng)固化到了網(wǎng)卡中去，一般來說是不可更改的。

3. 傳統(tǒng)的交換機(jī)只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域

交換機(jī)連接的網(wǎng)段屬于同一個(gè)廣播域，廣播數(shù)據(jù)包會在交換機(jī)連接的所有網(wǎng)段上傳播，在某些情況下會導(dǎo)致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網(wǎng)段會被分配成不同的廣播域，廣播數(shù)據(jù)不會穿過路由器。

雖然第三層以上交換機(jī)具有VLAN（虛擬局域網(wǎng)）功能，也可以分割廣播域，但是各子廣播域之間是不能通信交流的，它們之間的交流仍然需要路由器。

4. 路由器提供了防火墻的服務(wù)

路由器僅僅轉(zhuǎn)發(fā)特定地址的數(shù)據(jù)包，不傳送不支持路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包傳送和未知目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的傳送，從而可以防止廣播風(fēng)暴。

交換機(jī)一般用于LAN-WAN的連接，交換機(jī)歸于網(wǎng)橋，是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，有些交換機(jī)也可實(shí)現(xiàn)第三層的交換。（LAN 是局域網(wǎng)，WAN 是廣域網(wǎng)）

路由器用于WAN-WAN之間的連接，可以解決異性網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)分組，作用于網(wǎng)絡(luò)層。他們只是從一條線路上接受輸入分組，然后向另一條線路轉(zhuǎn)發(fā)。這兩條線路可能分屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并采用不同協(xié)議。

相比較而言，路由器的功能較交換機(jī)要強(qiáng)大，但速度相對也慢，價(jià)格昂貴，第三層交換機(jī)既有交換機(jī)線速轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以廣泛應(yīng)用。

VLAN（Virtual Local Area Network）的中文名為"虛擬局域網(wǎng)"。VLAN是一種將局域網(wǎng)設(shè)備從邏輯上劃分成一個(gè)個(gè)網(wǎng)段，從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的新興數(shù)據(jù)交換技術(shù)。

PS：比較HUB和SWITCH的區(qū)別，在數(shù)據(jù)的傳輸過程中。因?yàn)樽枞訒r(shí)等原因。將會出現(xiàn)短幀，碎片等。從ISO物理體系上看出，HUB屬于物理層的設(shè)備。物理層提供基本的機(jī)制，該機(jī)制對二進(jìn)制數(shù)據(jù)（位）進(jìn)行編碼（發(fā)送到物理介質(zhì)）和解碼（從物理介質(zhì)接收），物理層也定義與介質(zhì)的物理連接機(jī)制，但不是介質(zhì)本身。所以HUB只對數(shù)據(jù)進(jìn)行單一的同步，放大，整形作用，而對數(shù)據(jù)過程中的短幀，碎片無法進(jìn)行處理。

SWITCH工作在數(shù)據(jù)鏈路層。該層提供了一個(gè)由信息位組成的幀（Frame），幀由一個(gè)包含起始標(biāo)志的報(bào)頭或報(bào)頭位，尋址信息和（對于LAN）一個(gè)32位的循環(huán)冗余碼（CRC）組成。CRC的作用是在信息位穿過物理介質(zhì)時(shí)保證幀的完整性。數(shù)據(jù)鏈路層還提供鏈路的管理。對于以太網(wǎng)，在通道空閑時(shí)傳送幀,在檢測到?jīng)_突時(shí)停止。在令牌環(huán)網(wǎng)中。當(dāng)接收到一個(gè)自由的令牌時(shí)進(jìn)行幀的傳送。所以交換機(jī)不但可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行同步，放大，整形，還能有效的過濾短幀、碎片。

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