【计算机网络学习笔记10】网络设备举例

1 集线器：

功能：在网段之间复制比特流，信号整形和放大。通过其端口实现网络连接。
其本质上是多端口的中继器。

特点：
1）不进行存储——信号延迟小；
2）不检查错误——会扩散错误；
3）不对信息进行任何过滤；
4）可进行介质转换——如UTP转换为光纤；
5）用集线器连接的多个网段是一个冲突域——被交换机取代，现已较少使用；
6）可改变网络物理拓扑形式：总线连接→星形连接。

工作层次：集线器工作在OSI的第一层，连接在集线器上的多个网络上的所有主机即属于同一个冲突域，又属于同一个广播域。集线器会导致网络中的拥塞增加，降低网络带宽的使用率。

集线器图

2 交换机：

功能：它分析收到的帧，根据目的MAC地址将信息发往目的地。
从本质上来说，是个快速网桥。

特点：
1)交换机是OSI模型的第二层设备；
2)交换机根据进入端口数据帧的MAC地址来过滤、转发或扩散该数据帧；
3)建立并维护交换表（端口-MAC映射）；
4)端口独享带宽，隔离冲突域；
5) LAN主要交换设备，作为星型拓扑结构的终端集中点。

工作层次：交换机工作在OSI第二层，数据链路层，互联的多个网络仍然属于同一个，也就是说属于同一个广播域。

交换机图

交换机与集线器对比图

3 路由器:

路由器属于网络层的互联设备，用于连接多个逻辑上分开的网络（拥有独立网址的网络）。

功能：
1)网络互联；
2)路由选择；
3)分组转发；
4)子网隔离，分隔广播域；
5)拆分和包装数据包；
6)拥塞控制与网络管理。

工作层次：路由器工作在OSI的第三层，用来分割广播域，路由器的每个端口连接的网络就是一个单独的广播域。

路由器图

典型的路由器的结构

【相关概念】

冲突域（物理分段）：
连接在同一导线上的所有工作站的集合，或者说是同一个物理网段上所有节点的集合或以太网上竞争同一带宽的节点集合。

广播域：
接收同样广播消息的节点的集合。广播域被认为是OSI中的第二层概念，所以像Hub，交换机等第一、第二层设备连接的节点被认为都是在同一个广播域。

4 防火墙：

防火墙（英语：Firewall）技术是通过有机结合各类用于安全管理与筛选的软件和硬件设备，帮助计算机网络于其内、外网之间构建一道相对隔绝的保护屏障，以保护用户资料与信息安全性的一种访问控制技术。

防火墙图

防火墙在网络中的位置

5 无线接入点：

随着时代进步，移动通信设备越来越普及，这些设备很多时候没有网线接口，只提供无线Wi-Fi 接口，所以无法连接到普通交换机、集线器上。为了连接这些移动用户终端，可以使用无线 AP。无线 AP 可以作为无线局域网的中心点，使得具有无线网卡的终端设备通过它接入该局域网；同时无线 AP 还可以衔接有线局域网和无线局域网，延伸网络覆盖范围。

无线AP

作者： 王乐平
排版： 胖虎
初审： 正山小种
复审： 二月二

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