网卡、集线器、交换机、网桥、路由器、网关、中继器在网络中的作用各是什么?

网卡、集线器、交换机、网桥、路由器、网关、中继器在网络中的作用各是什么?,第1张

网卡(NIC):负责接收网络上传过来的数据包,解包后将数据通过主板上的总线传输给本地计算机;另一方面它将本地计算机上的数据经过打包后送入网络。 集线器(HUB):是一个多端口的信号放大设备。能够改变网络传输信号、扩展网络规模、构建网络、连接PC(个人计算机)、服务器和外设。它不需任何软件支持,工作在局域网(LAN)环境,像网卡一样,应用于OSI参考模型第一层,因此又被称为物理层设备。 交换机:也称为交换式集线器,是简化(典型)的网桥,一般用于互连相同类型的LAN(例如:以太网—以太网的互连)。交换机和网桥的不同在于:交换机端口数较多;交换机的数据传输效率较高。

网桥:用于连接两个具有相同或相似体系结构的局域网,它是数据链路层的连接设备。

1集线器

集线器就是将网线集中到一起的机器,也就是多台主机和设备的连接器。集线器的主要功能是对接收到的信号进行同步整形放大,以扩大网络的传输距离,所以它属于中继器的一种。区别仅在于集线器能提供更多的连接端口,而中继器只是一个1对1的专门延长传输距离的连接器。集线器的特点:

A.集线器在OSI模型中属于第一层物理层设备,从OSI模型可以看出它只是对数据的传输起到同步、放大和整形的作用,对数据传输中的短帧、碎片等无法进行有效的处理,不能保证数据传输的完整性和正确性。

B.所有端口都是共享一条带宽,在同一时刻只能有二个端口传送数据,其他端口只能等待,所以只能工作在半双工模式下,传输效率低。如果是个8口的HUB,那么每个端口得到的带宽就只有1/8的总带宽了。现在市场上的HUB多为10/100Mbps带宽自适应型。

C.而且集线器是一种广播工作模式,也就是说集线器的某个端口工作的时候,其他所有端口都能够收听到信息,容易产生广播风暴。另外安全性差,所有的网卡都能接收到所发数据,只是非目的地网卡自动丢弃了这个不是发给它的信息包。

〔广播风暴: 当网卡或网络设备损坏后,会不停地发送广播包,从而导致广播风暴,使网络通信陷于瘫痪。〕

集线器多用于小型局域的组网,不过随着交换机的整体价格下调,集线器的性价比明显偏低,处于淘汰的边缘了。目前主流集线器主要有8口、16口和24口等大类,但也有少数品牌提供非标准端口数,如4口和12口的,2~3台电脑的家庭用个4口的10/100Mbps自适应的集线器就可以了。有的HUB会有一个UPLink端口,它是专门用来连接其他网络设备(如:交换机、路由器等)的。其他还有模块化、可堆叠等概念属于高端专业领域,本文不涉及。

2网桥

它们工作在OSI模型的第2层(数据链路层);它们比集线器更加智能;它们建立和维持地址表

3交换机

用于星型结构时,它作为中心结点起放大信号的作用,端口不共享带宽,如果是一个10M的switch,那么每个端口的带宽就是10M,每个端口拥有自己的MAC地址。

交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制。目前一些高档交换机还具备了一些新的功能,如对VLAN(虚拟局域网)的支持、对链路汇聚的支持,甚至有的还具有路由和防火墙的功能。

交换机除了能够连接同种类型的网络之外,还可以在不同类型的网络(如以太网和快速以太网)之间起到互连作用。如今许多交换机都能够提供支持快速以太网或FDDI等的高速连接端口,用于连接网络中的其它交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。

它是一个网络设备,拥有路由器的一部分功能,它可以决定接收到的数据向什么地方发送,它的速度比路由器要快。

集线器的作用:

集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层,即“物理层”。

集线器与网卡、网线等传输介质一样,属于局域网中的基础设备,采用CSMA/CD(即带冲突检测的载波监听多路访问技术)介质访问控制机制。集线器每个接口简单的收发比特,收到1就转发1,收到0就转发0,不进行碰撞检测。

扩展资料:

集线器的结构:

普通集线器外部板面结构非常简单。比如D--Link最简单的10BASE~T EthernetHub集线器是个长方体,背面有交流电源插座和开关、一个AUI接口和一个BNC接口,正面的大部分位置分布有一行17个RJ--45接口。

在正面的右边还有与每个RJ--45接口对应的LED接口指示灯和LED状态指示灯。高档集线器从外表上看,与现代路由器或交换式路由器没有多大区别。

尤其是现代双速自适应以太网集线器,由于普遍内置有可以实现内部10Mb/s和100Mb/s网段间相互通信的交换模块,使得这类集线器完全可以在以该集线器为节点的网段中。

实现各节点之间的通信交换,有时大家也将此类交换式集线器简单地称之为交换机,这些都使得初次使用集线器的用户很难正确地辨别它们。但根据背板接口类型来判别集线器,是一种比较简单的方法。

——集线器

集线器和交换机的工作层次,转发方式,传输模式都不一样。

集线器工作在物理层,属于1层设备,每发送一个数据,所有的端口均可以收到,交换机工作在数据链路层,属于2层设备,每个端口形成一张MAC地址转发表,根据数据包的MAC地址转发数据,而不是广播形式。

集线器的工作原理是广播形式,无论哪个端口收到数据之后,都要广播到所有的端口,当接入设备比较多时,网络性能会受到很大的影响。交换机根据MAC地址转发数据,收到数据包之后,检查报文的目的MAC地址,找到对应的端口进行转发,而不是广播到所有的端口。

集线器内部采用了总线型拓扑,各个节点共用一条总线进行通信,数据包的发送和接收采用了CSMA/CD协议,在同一时间内必须是单向的,只能维持在半双工模式下。两个端口不能同时收发数据,并且当两个端口通信时,其他端口不同工作。当交换机上的两个端口通信时,它们之间的通道是相互独立的,可以实现全双工通信。两个端口同时收发数据。

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