【文章內容簡介】 ，每一網段的傳輸媒介均有其最大的傳輸距離（如細纜最大網段長度為 185 米，粗纜的是 500 米等），超過這個長度，傳輸介質中的數據信號就會衰減。如果需要比較長的傳輸距離，就需要安裝一個叫做“中繼器”的設備。如圖 。 圖 中繼器 中繼器可以“延長”網絡的距離，在網絡數據傳輸中起到放大信號的作用。數據經過中繼器，不需進行數據包的轉換。中繼器連接的兩個網絡在邏輯上是同一個網絡。中繼器的主要優(yōu)點是安裝簡單、使用方便、價格相對低廉。它不僅起到擴展網絡距離的作用，還可將不同傳輸介質的網絡連接在一起。中繼器工作在物理層，對于高層協(xié)議完全透明。 網橋（Bridge） 當兩種相同類型但又使用不同通信協(xié)議的網絡進行互連時，就需要使用橋接器，也就是通常所說的網橋，如圖 。 例如，LAN A 與 LAN B 是兩個以太網絡，LAN A 使用的是IPX 協(xié)議，LAN B 使用 TCP/IP，當連接 A 與 B 時，就必須用網橋，如圖 所示。 圖 網橋網橋的工作原理是這樣的：當網橋剛安裝時，它對網絡中的各工作站一無所知。在工作站開始傳送數據時，網橋會自動記下其地址，直到建立起一張完整的網絡地址表為止，這是一個“學習”的過程。 一旦地址表建完，信息數據在通過網橋時，網橋就根據信息包比較其目地地址的網絡號與源地址的網絡號是否相同。若不同，則進行格式轉換，將信息包傳過“橋”去；否則，不轉換，也不過“橋”。 網橋對應 OSI 參考模型的第二層（包括物理層與鏈路層）。因此網橋只能連接同一類型的網絡（如以太網與以太網）。 路由器(Router) 當兩個不同類型的網絡彼此相連時，必須使用路由器。例如LAN A 是 Token Ring，LAN B 是 Ether，這時你就可用路由器將這兩個網絡連接在一起，如圖 所示。圖 路由器 路由器工作在 OSI 模型的第三層（網絡層），因此它與高層協(xié)議有關；又由于它比網橋更高一層，因此智能性更強。它不僅具有傳輸能力，而且有路徑選擇能力。當某一鏈路不通時，路由器會選擇一條好的鏈路完成通信。另外，路由器有選擇最短路徑的能力。 由于路由器的復雜化，其傳輸信息的速度比網橋要慢，比較適合于大型、復雜的網絡連接。 路由器可以深入到數據包中，閱讀每個數據包或令牌環(huán)幀中包含的信息，使用復雜的網絡尋址過程來判斷適當的網絡目標。在從一個網絡向另一個網絡發(fā)送數據包時，丟棄了數據外層，重新打包并重新傳輸數據，這樣做減少了通過局域網間通訊鏈路的比特數，接收端的路由器重新將數據組成適合該局域網段的數據包或幀，這樣使得路由器能通過 LAN 內部電路，比網橋更有效地傳遞信息，盡量少使用昂貴的長途電路。 路由器根據分類方法的不同可分為：近程路由器和遠程路由器；內部路由器和外部路由器；“靜態(tài)”路由器和“動態(tài)”路由器；單協(xié)議路由器和多協(xié)議路由器等。路由器在工作時需要存在初始的路徑表，它使用這些表來識別其他網絡，以及通往其他網絡的路徑和最有效的選擇方法。路由器與網橋不同，它并不是使用路徑表來找到其他網絡中指定設備的地址，而是依靠其它的路由器來完成此任務。也就是說，網橋是根據路徑表來轉發(fā)或過濾信息包，而路由器是使用它的信息來為每一個信息包選擇最佳路徑。靜態(tài)路由器需要管理員來修改所有網絡的路徑表，它一般只用于小型的網間互連；而動態(tài)路由器能根據指定的路由協(xié)議來完成修改路由器信息。使用這些協(xié)議，路由器能自動地發(fā)送這些信息，所以一般大型的網間連接均使用動態(tài)路由器。路由器能夠在多個網絡和介質之間提供網絡互連能力，但路由器并不要求在兩個網絡之間維持永久的連接。與網橋不同，路由器僅在需要時建立新的或附加的連接，用以提供動態(tài)的帶寬或拆除空閑的連接。此外，當某條路徑被拆除或因擁擠阻塞時，路由器提供一條新路徑。路由器還能夠提供傳輸的優(yōu)先權服務，給每一種路由配置提供最便宜或最快速的服務，這些功能都是網橋所沒有的。 網關（Gateway） 當連接兩個完全不同結構的網絡時，必須使用網關。例如Ether 網與一大型電腦主機網絡（例如 IBM SNA）相連，你必須用網關來完成這項工作。如圖 所示。圖 網關網關工作在 OSI 模型的最高層（應用層），在轉換信息包格式時，必須將各層協(xié)議一一轉換。 由于網關提供了一個協(xié)議到另一個協(xié)議的轉換功能，因此它的效率比較低，透明性不強，而且更具有針對性。網關的管理一般比網橋、路由器更復雜，因此它通常用于提供某種特殊用途的連接而不是不同網絡之間一般目的的通信連接。 需要說明的是，現(xiàn)在的一些網絡操作系統(tǒng)提供了內置網橋、內置路由器甚至內置網關的能力。具體實現(xiàn)方法是：在文件服務器內插入兩塊網卡，一塊網卡連接 Ether 網段，一塊網卡連接 ARC 網絡，這樣該機器可以實現(xiàn)路由器的功能。如圖 所示。 圖 雙網卡實現(xiàn)路由和網關功能 集線器(HUB) 如果你接觸過網絡，那么你對“HUB”一定不陌生，這就是組建 10BASET 網絡時所使用的集成器。從 HUB 的作用來看，它不屬于網間連接設備，而應叫做網絡連接設備。因此它與前面介紹的網橋、路由器、網關等不同，不具備協(xié)議翻譯功能，而只是分配頻寬。 HUB 分配頻寬，使得每臺工作站的傳輸速率達不到 10Mbps。例如使用一臺 N 個接口的 HUB 組建 10BASET Ether 網，每個接口所分配的頻帶寬度是 10Mbps/N。 從功能上分，HUB 可分為下面四種類型 ： 基本型集線器（Dumb HUB） 一般“基本型”HUB 的面板上均有 LED 狀態(tài)指示燈，具有自動診斷故障點的能力，但不具備網絡管理的功能，故價格比較便宜。在一般中、小企業(yè)的環(huán)境中，若所連接的電腦不多（1020臺），且使用者集中于某一區(qū)域，則選用價廉但實用的基本型HUB 即可，如圖 所示。 圖 基本集線器智能型 HUB(Intelligent HUB) 智能型 HUB 除了具有基本型 HUB 的功能外，另外它也具有SNMP（Small Network Management Protocol）網管功能：統(tǒng)計每一接口的數據流量、數據保密、用戶接口的 Enable/Disable管制功能、故障排除等。在一大型企業(yè)網絡中，若部門分布較廣，所連接的電腦較多且將來有擴充的趨勢，則應選購含網管功能的智能型集線器為宜。 機架式 HUB(Chaiss concentrator) 機架型 HUB 是指 HUB 中包含了數種可供網絡擴充的模塊（如10BaseT、TokenRing、Bridge 等），通常具備 SNMP 網管功能。機架式 HUB 的最大優(yōu)點為易于擴充。 目前，由于智能型 HUB 的功能日趨完善，價格不斷降低，因此機架式 HUB 逐漸被淘汰。 堆棧式 HUB 10BaseT HUB 雖然可借層層級聯(lián)的方式來擴充其網絡，但其缺點是每級聯(lián)一層，其頻寬即相對降低。例如，假設第一層HUB 的頻寬為 10Mbps，則第二層 HUB 的頻寬降為 10Mbps/2（使用了兩個接口），而第三層 HUB 的頻寬又是第二層頻寬再除以使用的接口數。由此可知，HUB 級聯(lián)的層數愈多，其頻寬也愈慢。 為了解決此問題，網絡廠商設計了“堆棧式”（Stackable）的 HUB，如圖 ，即用電纜將 HUB 與 HUB 兩兩相接，這樣的連法使各臺 HUB 均被視為同一層級（即它們的頻寬均一致）。在不減低頻寬的前提下，這種 HUB 的設計也算是提高網絡速度的一種方法。 圖 堆棧式 HUB堆棧式 HUB 的好處除了更適合網絡的擴充外，也相對降低了Port 的成本。另外它放置的位置集中，故管理也更為容易。 交換機(Switch) 在計算機網絡系統(tǒng)中，交換概念的提出是對于共享工作模式的改進。前面介紹過的 HUB集線器就是一種共享設備， HUB本身不能識別目的地址，當同一局域網內的 A 主機給 B 主機傳輸數據時，數據包在以 HUB 為架構的網絡上是以廣播方式傳輸的，由每一臺終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收。也就是說，在這種工作方式下，同一時刻網絡上只能傳輸一組數據幀的通訊，如果發(fā)生碰撞還得重試。這種方式就是共享網絡帶寬。 圖 交換機 交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內部交換矩陣。交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數據包以后，處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的 MAC（網卡的