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二、什么是中继设备和转换设备
网络互连设备 中继器;网桥;路由器;网关
中继器
由于传输线路噪声的影响,承载信息的数字信号或模拟信号只能传输有限的距离,中继器的功能是对接收信号进行再生和发送,从而增加信号传输的距离。它是最简单的网络互连设备,连接同一个网络的两个或多个网段。如以太网常常利用中继器扩展总线的电缆长度,标准细缆以太网的每段长度最大185米,最多可有5段,因此增加中继器后,最大网络电缆长度则可提高到925米。一般来说,中继器两端的网络部分是网段,而不是子网。
集线器是一种特殊的中继器,可作为多个网段的转接设备,因为几个集线器可以级联起来。智能集线器,还可将网络管理、路径选择等网络功能集成于其中。随着网络交换技术的发展,集线器正逐步为交换机所取代。
网桥
网桥将两个相似的网络连接起来,并对网络数据的流通进行管理。它工作于数据链路层,不但能扩展网络的距离或范围,而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。网络1和网络2通过网桥连接后,网桥接收网络1发送的数据包,检查数据包中的地址,如果地址属于网络1,它就将其放弃,相反,如果是网络2的地址,它就继续发送给网络2。这样可利用网桥隔离信息,将网络划分成多个网段,隔离出安全网段,防止其他网段内的用户非法访问。由于网络的分段,各网段相对独立,一个网段的故障不会影响到另一个网段的运行。
网桥可以是专门硬件设备,也可以由计算机加装的网桥软件来实现,这时计算机上会安装多个网络适配器(网卡)。
路由器
路由器是用于连接多个逻辑上分开的网络。对用户提供最佳的通信路径,路由器利用路由表为数据传输选择路径,路由表包含网络地址以及各地址之间距离的清单,路由器利用路由表查找数据包从当前位置到目的地址的正确路径。路由器使用最少时间算法或最优路径算法来调整信息传递的路径,如果某一网络路径发生故障或堵塞,路由器可选择另一条路径,以保证信息的正常传输。路由器可进行数据格式的转换,成为不同协议之间网络互连的必要设备。
网桥所具有的功能,路由器都有,在网络上路由器本身有自己的网络地址,而网桥没有。由网桥连接的网络仍然是一个逻辑网络,而路由器则将网络分成若干个逻辑子网。为了管理网络,一般要利用路由器将大型的网络划分成多个子网。Internet由各种各样的网络构成,路由器是一种非常重要的组成部分,整个Internet上的路由器不计其数。Intranet要并入Internet,兼作Internet服务,路由器是必不可少的组件,并且路由器的配置也比较复杂。
网关
网关,又叫协议转换器,可以支持不同协议之间的转换, 实现不同协议网络之间的互连。主要用于不同体系结构的网络或者局域网与主机系统的连接。在互连设备中,它最为复杂,一般只能进行一对一的转换,或是少数几种特定应用协议的转换。网关一般是一种软件产品。目前,网关已成为网络上每个用户都能访问大型主机的通用工具。
1.物理层(即常说的第一层、层L1)中继系统,即转发器(repeater)。
2.数据链路层(即第二层,层L2),即网桥或桥接器(bridge)。
3.网络层(第三层,层L3)中继系统,即路由器(router)。
4.网桥和路由器的混合物桥路器(brouter)兼有网桥和路由器的功能。
5.在网络层以上的中继系统,即网关(gateway).
当中继系统是转发器时,一般不称之为网络互联,因为这仅仅是把一个网络扩大了,而这仍然是一个网络。高层网关由于比较复杂,目前使用得较少。因此一般讨论网络互连时都是指用交换机和路由器进行互联的网络。本文主要阐述交换机和路由器及其区别。
2 交换机和路由器
“交换”是今天网络里出现频率最高的一个词,从桥接到路由到ATM直至电话系统,无论何种场合都可将其套用,搞不清到底什么才是真正的交换。其实交换一词最早出现于电话系统,特指实现两个不同电话机之间话音信号的交换,完成该工作的设备就是电话交换机。所以从本意上来讲,交换只是一种技术概念,即完成信号由设备入口到出口的转发。因此,只要是和符合该定义的所有设备都可被称为交换设备。由此可见,“交换”是一个涵义广泛的词语,当它被用来描述数据网络第二层的设备时,实际指的是一个桥接设备;而当它被用来描述数据网络第三层的设备时,又指的是一个路由设备。
三、网络的设备有哪些
网络设备有中继器、网桥、路由器和网关。
1。中继器(Repeater)
中继器是局域网互连的最简单设备,它工作在OSI体系结构的物理层,它接收并识别网络信号,然后再生信号并将其发送到网络的其他分支上。要保证中继器能够正确工作,首先要保证每一个分支中的数据包和逻辑链路协议是相同的。例如,在802.3以太局域网和802.5令牌环局域网之间,中继器是无法使它们通信的。
但是,中继器可以用来连接不同的物理介质,并在各种物理介质中传输数据包。某些多端口的中继器很像多端口的集线器,它可以连接不同类型的介质。
中继器是扩展网络的最廉价的方法。当扩展网络的目的是要突破距离和结点的限制时,并且连接的网络分支都不会产生太多的数据流量,成本又不能太高时,就可以考虑选择中继器。采用中继器连接网络分支的数目要受具体的网络体系结构限制。
中继器没有隔离和过滤功能,它不能阻挡含有异常的数据包从一个分支传到另一个分支。这意味着,一个分支出现故障可能影响到其它的每一个网络分支。
集线器是有多个端口的中继器。简称HUB
2。网桥(Birdge)
网桥工作于OSI体系的数据链路层。所以OSI模型数据链路层以上各层的信息对网桥来说是毫无作用的。所以协议的理解依赖于各自的计算机。
网桥包含了中继器的功能和特性,不仅可以连接多种介质,还能连接不同的物理分支,如以太网和令牌网,能将数据包在更大的范围内传送。网桥的典型应用是将局域网分段成子网,从而降低数据传输的瓶颈,这样的网桥叫“本地”桥。用于广域网上的网桥叫做“远地”桥。两种类型的桥执行同样的功能,只是所用的网络接口不同。
生活中的交换机就是网桥。
3。路由器(Router)
路由器工作在OSI体系结构中的网络层,这意味着它可以在多个网络上交换和路由数据数据包。路由器通过在相对独立的网络中交换具体协议的信息来实现这个目标。比起网桥,路由器不但能过滤和分隔网络信息流、连接网络分支,还能访问数据包中更多的信息。并且用来提高数据包的传输效率。
路由表包含有网络地址、连接信息、路径信息和发送代价等。
路由器比网桥慢,主要用于广域网或广域网与局域网的互连。
4。桥由器(Brouter)
Brouter 是网桥和路由器的合并。
5。网关(Gatway)
网关把信息重新包装的目的是适应目标环境的要求。
网关能互连异类的网络,
网关从一个环境中读取数据,剥去数据的老协议,然后用目标网络的协议进行重新包装。
网关的一个较为常见的用途是在局域网的微机和小型机或大型机之间作翻译。
网关的典型应用是网络专用服务器。
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