集线器(Hub)、交换机(SW)、路由器(router)对比区别

本文对比了集线器、交换机和路由器在网络中的作用和区别。集线器采用共享带宽,可能导致网络堵塞;交换机提供独享带宽,避免冲突;路由器则通过逻辑划分网络并过滤流量。交换机和路由器通常提供更快的数据传输和更高效的网络性能。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

先从技术上分析: 我们现在使用的以太网采用的工作方式是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。 
  于是,网络数据的传输中存在着共享和交换这两个概念–共享式网络是一种无管理疏导的无序工作状态,每个客户端都会尽可能的抢占通信通道,所以几个客户端一起抢占通道时就形成网络堵塞的局面,当数据和用户数量超出一定的限量时,就会造成网络性能的严重衰退。 
  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。 
  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。 
  所以,集线器就是一种采用共享式工作状态的设备,由于这种技术比较容易实现,所以集线器的价格也比较便宜,当然速度方面的缺陷也就难以避免; 
  而交换机是采用交换式技术的设备,技术含量比集线器高一些,当然价格也就贵一些了,不过交换机可以克服网络阻塞的弊病。 
  概括起来可以这么说: 集线器上的所有端口争用一个共享信道的带宽,因此随着网络节点数量的增加,数据传输量的增大,每节点的可用带宽将随之减少。 
  集线器采用广播的形式传输数据,即向所有端口传送数据。 
交换机上的

### 集线器交换机路由器和网桥的区别 #### 集线器 (Hub) 集线器工作在OSI模型的第一层——物理层。其主要作用是在多个节点之间转发信号,当某个节点发送数据包时,集线器会将该数据无差别地广播给所有其他端口上的设备[^1]。 ```python # 模拟集线器的数据传输方式 def hub_transmit(data, ports): for port in ports: send_data_to_port(port, data) ``` #### 网桥 (Bridge) 相较于集线器,网桥则提升到了OSI模型的第二层——数据链路层。这使得它可以理解并处理MAC地址信息,从而实现更智能的数据帧过滤与转发机制。网桥能够识别源和目标硬件地址,并据此决定是否以及如何传递收到的信息帧。 #### 交换机 (Switch) 同样位于数据链路层工作的交换机进一步优化了局域网内的通信效率。除了具备类似于网桥的功能外,现代交换机能提供更高的性能表现和支持更多高级特性,比如VLAN划分等。每台连接至交换机下的终端都被赋予唯一的MAC地址记录于内部表项之中;每当有新的流量进来之时,依据此表格快速定位目的位置完成精准投递操作[^2]。 ```python # 模拟交换机基于MAC地址的学习过程 class Switch: mac_table = {} def learn_mac(self, source_mac, incoming_port): self.mac_table[source_mac] = incoming_port def forward_frame(self, frame): destination_mac = get_destination_mac(frame) if destination_mac in self.mac_table: target_port = self.mac_table[destination_mac] transmit_to_specific_port(target_port, frame) else: flood_to_all_ports_except_source(frame) ``` #### 路由器 (Router) 作为三层及以上层次的关键组件之一,路由器不仅可以在不同子网间路由IP报文,还承担着诸如NAT转换、防火墙策略实施等多项职责。它处于网络层(第三层),负责分析IP头部中的逻辑寻址信息来指导最佳路径的选择,确保来自各种异构环境的消息能顺利抵达最终目的地。 ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值