集线器(hub),交换机以及路由器异同；冲突域和广播域详解

目录

• 冲突域和广播域
• 联 中继设备
  • 集线器（hub）
  • 交换机(switch)
  • 路由器(route)
  • 三者的异同
    • 1）工作层次不同
    • 2）数据转发依据对象不同
    • 3）分割冲突域，广播域
    • 4）防火墙功能
• 参考文献

冲突域和广播域

在介绍这三个设备的异同之前，我们首先需要了解冲突域和广播域的概念：

• 定义：集线器（Hub）是指将多条以太 双绞线或光纤集合连接在同一段物理介质下的设备。集线器是运作在OSI模型中的物理层。它可以视作多端口的中继器，若它侦测到碰撞，它会提交阻塞信 。
• 特点：
  集线器最大的特点就是采用共享型模式，就是指在有一个端口在向另一个端口发送数据时，其他端口就处于“等待”状态。为什么会“等待”呢个例子来说，其实在单位时间内A向B发送数据包时，A是发送给B、C、D三个端口的（该现象即紧接下文介绍的IP广播），但是只有B接收，其他的端口在第一单位时间判断不是自己需要的数据后将不会再去接收A发送来的数据。直到A再次发送IP广播，在A再次发送IP广播之前的单位时间内，C，D是闲置的，或者CD之间可以传输数据。如图1，我们可以理解为集线器内部只有一条通道（即公共通道），然后在公共通道下方就连接着所有端口。

交换机(switch)

• 为什么要使用交换机：
  我们使用hub连接局域 的时候，如果局域 内的主机高达上千台，那么会变得冲突域就会很大，很容易造成 络的堵塞。所以就有人设想能不能找个设备来阻断这个大的冲突域，将其划分为各个小的冲突域。这样就能优化 络性能了。
• 定义：交换机(Switch)是一种基于MAC（ 卡的硬件地址）识别，能完成封装转发数据包功能的 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。交换机分为：二层交换机，三层交换机或是更高层的交换机。三层交换机同样可以有路由的功能，而且比低端路由器的转发速率更快。它的主要特点是：一次路由，多次转发。
• 特点：图四中是用路由器连接了 段一和 段二，路由器的每个端口所连接的 络都独自构成一个广播域。所以我们可以知道路由器切分了冲突域和广播域。

三者的异同

1）工作层次不同

• 路由器工作在 络层（第三层）
• 交换机一般工作在数据链路层（第二层）
• 集线器一般工作在物理层（第一层）

2）数据转发依据对象不同

• 交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。MAC地址通常是硬件自带的，由 卡生产商来分配的，而且已经固化到了 卡中去，一般来说是不可更改的。
• 路由器则是利用不同 络的IP地址来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的，描述的是设备所在的 络，有时这些第三层的地址也称为协议地址或者 络地址。

3）分割冲突域，广播域

• 集线器既不能分割冲突域也不能分割广播域，它就像一根接口比较多的 线一样。
• 交换机只能分割冲突域不能分割广播域。交换机连接的 段仍属于同一个广播域，广播数据包会在交换机连接的所有 段上传播，在某些情况会导致通信拥堵和安全漏洞。
• 路由器既分割了冲突域又分割了广播域。连接到路由器上的 段会被分配成不同的广播域，广播数据不会穿过路由器。

4）防火墙功能

路由器利用自己强大的功能可以实现流量控制和上 功能控制而交换机和集线器没有防火墙这么强大的功能。

参考文献

1.via 百度
2. via 络设备与冲突域和广播域
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