【文章內(nèi)容簡介】 的傳輸距離（如細(xì)纜最大網(wǎng)段長度為 185 米，粗纜的是 500 米等），超過這個(gè)長度，傳輸介質(zhì)中的數(shù)據(jù)信號(hào)就會(huì)衰減。如果需要比較長的傳輸距離，就需要安裝一個(gè)叫做“中繼器”的設(shè)備。如圖 。 圖 中繼器 中繼器可以“延長”網(wǎng)絡(luò)的距離，在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸中起到放大信號(hào)的作用。數(shù)據(jù)經(jīng)過中繼器，不需進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)換。中繼器連接的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)在邏輯上是同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。中繼器的主要優(yōu)點(diǎn)是安裝簡單、使用方便、價(jià)格相對低廉。它不僅起到擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)距離的作用，還可將不同傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)橋（Bridge） 當(dāng)兩種相同類型但又使用不同通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連時(shí)，就需要使用橋接器，也就是通常所說的網(wǎng)橋，如圖 。 11 / 32例如，LAN A 與 LAN B 是兩個(gè)以太網(wǎng)絡(luò)，LAN A 使用的是IPX 協(xié)議，LAN B 使用 TCP/IP，當(dāng)連接 A 與 B 時(shí)，就必須用網(wǎng)橋，如圖 所示。 圖 網(wǎng)橋網(wǎng)橋的工作原理是這樣的：當(dāng)網(wǎng)橋剛安裝時(shí)，它對網(wǎng)絡(luò)中的各工作站一無所知。在工作站開始傳送數(shù)據(jù)時(shí)，網(wǎng)橋會(huì)自動(dòng)記下其地址，直到建立起一張完整的網(wǎng)絡(luò)地址表為止，這是一個(gè)“學(xué)習(xí)”的過程。 一旦地址表建完，信息數(shù)據(jù)在通過網(wǎng)橋時(shí)，網(wǎng)橋就根據(jù)信息包比較其目地地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)與源地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)是否相同。若不同，則進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，將信息包傳過“橋”去；否則，不轉(zhuǎn)換，也不過“橋”。 網(wǎng)橋?qū)?yīng) OSI 參考模型的第二層（包括物理層與鏈路層）。因此網(wǎng)橋只能連接同一類型的網(wǎng)絡(luò)（如以太網(wǎng)與以太網(wǎng)）。 路由器(Router) 當(dāng)兩個(gè)不同類型的網(wǎng)絡(luò)彼此相連時(shí)，必須使用路由器。例如LAN A 是 Token Ring，LAN B 是 Ether，這時(shí)你就可用路由器將這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接在一起，如圖 所示。12 / 32圖 路由器 路由器工作在 OSI 模型的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），因此它與高層協(xié)議有關(guān)；又由于它比網(wǎng)橋更高一層，因此智能性更強(qiáng)。它不僅具有傳輸能力，而且有路徑選擇能力。當(dāng)某一鏈路不通時(shí)，路由器會(huì)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(fù)雜化，其傳輸信息的速度比網(wǎng)橋要慢，比較適合于大型、復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)連接。 路由器可以深入到數(shù)據(jù)包中，閱讀每個(gè)數(shù)據(jù)包或令牌環(huán)幀中包含的信息，使用復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)尋址過程來判斷適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)目標(biāo)。在從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)向另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，丟棄了數(shù)據(jù)外層，重新打包并重新傳輸數(shù)據(jù)，這樣做減少了通過局域網(wǎng)間通訊鏈路的比特?cái)?shù)，接收端的路由器重新將數(shù)據(jù)組成適合該局域網(wǎng)段的數(shù)據(jù)包或幀，這樣使得路由器能通過 LAN 內(nèi)部電路，比網(wǎng)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(jù)分類方法的不同可分為：近程路由器和遠(yuǎn)程路由器；內(nèi)部路由器和外部路由器；“靜態(tài)”路由器和“動(dòng)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(shí)需要存在初始的路徑表，它使用這些表來識(shí)別其他網(wǎng)絡(luò)，以及通往其他網(wǎng)絡(luò)的路徑和最有效的選擇方法。路由器與網(wǎng)橋不同，它并不是使用路徑表來找到其他網(wǎng)絡(luò)中指定設(shè)備的地址，而是依靠其它的路由器來完成此任務(wù)。也就是說，網(wǎng)橋是根據(jù)路徑表來轉(zhuǎn)發(fā)或過濾13 / 32信息包，而路由器是使用它的信息來為每一個(gè)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(wǎng)絡(luò)的路徑表，它一般只用于小型的網(wǎng)間互連；而動(dòng)態(tài)路由器能根據(jù)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(dòng)地發(fā)送這些信息，所以一般大型的網(wǎng)間連接均使用動(dòng)態(tài)路由器。路由器能夠在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)和介質(zhì)之間提供網(wǎng)絡(luò)互連能力，但路由器并不要求在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間維持永久的連接。與網(wǎng)橋不同，路由器僅在需要時(shí)建立新的或附加的連接，用以提供動(dòng)態(tài)的帶寬或拆除空閑的連接。此外，當(dāng)某條路徑被拆除或因擁擠阻塞時(shí)，路由器提供一條新路徑。路由器還能夠提供傳輸?shù)膬?yōu)先權(quán)服務(wù)，給每一種路由配置提供最便宜或最快速的服務(wù)，這些功能都是網(wǎng)橋所沒有的。 網(wǎng)關(guān)（Gateway） 當(dāng)連接兩個(gè)完全不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，必須使用網(wǎng)關(guān)。例如Ether 網(wǎng)與一大型電腦主機(jī)網(wǎng)絡(luò)（例如 IBM SNA）相連，你必須用網(wǎng)關(guān)來完成這項(xiàng)工作。如圖 所示。圖 網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)工作在 OSI 模型的最高層（應(yīng)用層），在轉(zhuǎn)換信息包格式時(shí)，必須將各層協(xié)議一一轉(zhuǎn)換。 由于網(wǎng)關(guān)提供了一個(gè)協(xié)議到另一個(gè)協(xié)議的轉(zhuǎn)換功能，因此它的效率比較低，透明性不強(qiáng)，而且更具有針對性。網(wǎng)關(guān)的管理一般比網(wǎng)橋、路由器更復(fù)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(wǎng)絡(luò)之間一般目的的通信連接。 14 / 32需要說明的是，現(xiàn)在的一些網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供了內(nèi)置網(wǎng)橋、內(nèi)置路由器甚至內(nèi)置網(wǎng)關(guān)的能力。具體實(shí)現(xiàn)方法是：在文件服務(wù)器內(nèi)插入兩塊網(wǎng)卡，一塊網(wǎng)卡連接 Ether 網(wǎng)段，一塊網(wǎng)卡連接 ARC 網(wǎng)絡(luò)，這樣該機(jī)器可以實(shí)現(xiàn)路由器的功能。如圖 所示。 圖 雙網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)路由和網(wǎng)關(guān)功能 集線器(HUB) 如果你接觸過網(wǎng)絡(luò)，那么你對“HUB”一定不陌生，這就是組建 10BASET 網(wǎng)絡(luò)時(shí)所使用的集成器。從 HUB 的作用來看，它不屬于網(wǎng)間連接設(shè)備，而應(yīng)叫做網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備。因此它與前面介紹的網(wǎng)橋、路由器、網(wǎng)關(guān)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(tái)工作站的傳輸速率達(dá)不到 10Mbps。例如使用一臺(tái) N 個(gè)接口的 HUB 組建 10BASET Ether 網(wǎng)，每個(gè)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(dòng)診斷故障點(diǎn)的能力，但不具備網(wǎng)絡(luò)管理的功能，故價(jià)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（102015 / 32臺(tái)），且使用者集中于某一區(qū)域，則選用價(jià)廉但實(shí)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(wǎng)管功能：統(tǒng)計(jì)每一接口的數(shù)據(jù)流量、數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)中，若部門分布較廣，所連接的電腦較多且將來有擴(kuò)充的趨勢，則應(yīng)選購含網(wǎng)管功能的智能型集線器為宜。 機(jī)架式 HUB(Chaiss concentrator) 機(jī)架型 HUB 是指 HUB 中包含了數(shù)種可供網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充的模塊（如10BaseT、TokenRing、Bridge 等），通常具備 SNMP 網(wǎng)管功能。機(jī)架式 HUB 的最大優(yōu)點(diǎn)為易于擴(kuò)充。 目前，由于智能型 HUB 的功能日趨完善，價(jià)格不斷降低，因此機(jī)架式 HUB 逐漸被淘汰。 堆棧式 HUB 10BaseT HUB 雖然可借層層級(jí)聯(lián)的方式來擴(kuò)充其網(wǎng)絡(luò)，但其缺點(diǎn)是每級(jí)聯(lián)一層，其頻寬即相對降低。例如，假設(shè)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(gè)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(shù)。由此可知，HUB 級(jí)聯(lián)的層數(shù)愈多，其頻寬也愈慢。 16 / 32為了解決此問題，網(wǎng)絡(luò)廠商設(shè)計(jì)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(tái) HUB 均被視為同一層級(jí)（即它們的頻寬均一致）。在不減低頻寬的前提下，這種 HUB 的設(shè)計(jì)也算是提高網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)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(jī)(Switch) 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換概念的提出是對于共享工作模式的改進(jìn)。前面介紹過的 HUB集線器就是一種共享設(shè)備， HUB本身不能識(shí)別目的地址，當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的 A 主機(jī)給 B 主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)包在以 HUB 為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)?，由每一臺(tái)終端通過驗(yàn)證數(shù)據(jù)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(shí)刻網(wǎng)絡(luò)上只能傳輸一組數(shù)據(jù)幀的通訊，如果發(fā)生碰撞還得重試。這種方式就是共享網(wǎng)絡(luò)帶寬。 圖 交換機(jī)17 / 32 交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會(huì)查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的 MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的 N