网络设备科普

实际上我们在生活中wifi已经很普遍了，你可能经常听到交换机、路由器这样的字眼，你知道他是网络设备，但是你真的分得清他们都是做什么用的吗？这一篇就给大家科普一下常见的网络设备和作用。

如何连接两台电脑主机？——网线

最小的单元网络=网线+网卡+协议栈

网线提供物理介质，承载电信号。

网卡进行数据处理，将电脑存储设备里的数据和网线里的电信号互相转换。

协议栈作为沟通语言，实现了通信过程中的数据解析、地址寻址、流控制等等。

网线不够长怎么办？——中继器

如果两台终端之间距离太远，超过了网线物理传输距离上限，数据开始丢失。

引入中继器。

中继器（Repeater）是一种物理层产品，能够对信息进行中继和放大，实现设备远距离传输。

中继器接口太少怎么办？——集线器

中继器一般只有两个接口，意味着网络中只能存在两台终端。

引入集线器。

集线器（Hub）是“多口中继器”，也是物理层的产品，能够对信息进行中继和放大，任意接口收到的数据，会王其他所有接口泛洪。

集线器不识别数据包的寻址信息和上层内容，无法对终端进行隔离，所有终端处于同一个冲突域，采用集线器的网络，带宽利用率较低。

集线器接口还是不够用怎么办？——网桥

网桥（Bridge）是一种链路层产品，能够链路层产品，能够记录终端主机的MAC地址并生成MAC表（也成为CAM表），MAC表相当于“地图”，网桥根据MAC表转发主机之间的数据流

网桥能够对冲突域进行隔离，有效提高带宽利用率，不同接口之间的数据不会互相冲突。例如PC1发给PC2的数据不会转发到右边（E2）口。

网桥的接口比较有限，默认是两个接口，对网络的冲突隔离作用有限。

网桥没有专门的硬件而是通过CPU来处理数据，速度不够快。

网桥功能不够强大？——交换机

交换机（Switch）是一种链路层产品，能够记录终端主机的MAC地址并生成MAC表（CAM表）。

交换机是在网桥的基础上进行延伸和升级，相比网桥，主要有以下几个优势：

- 接口数量更多（每个终端在独立的冲突域，带宽利用率大大提高）

- 采用专门的ASIC硬件芯片进行高速转发

- 能够进行VLAN隔离（不仅仅可以隔离冲突域，还能通过VLAN隔离广播域）

交换机是一种局域网产品，一般用于本地网络，无法实现广域网通信。

如何实现远程通信？——路由器

路由器（Router）是一种网络层产品，基于IP协议寻址，采用路由表实现数据转发

路由器主要用于连接不同局域网（可以是不同介质的局域网，如令牌网可以和以太网互通）。

路由器诞生是互联网大爆发的主要原因，跨介质跨地理的网络融合成为现实。

IP协议等逻辑寻址是实现不同类型局域网联通的关键，不同局域网的主机只要配置了IP地址，有合理的网段规划，就可以通信；路由器在实现局域网之间通信时，会进行“介质翻转”和“路由转发”。

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