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集线器、交换机、路由器、网关的区别和各自的作用
编者按：在平时的组网中，经常遇到比如集线器（hub）、路由器（router）、交换机（switch）和网关（gateway）等专业术语，一般人可能没办法区分出它们的区别和各自的作用，下面的文章就针对这些进行讲解：
由于本人一直以来对集线器，路由器，交换机，网关这几个东西的作用有点模糊，本周读了一部分《CCNA1网络基础》，加上在网上搜搜学学，整理了一下。
　　集线器&&局域网集线器有许多插座(通常是RJ-4S 插座)，用于网线与各种计算机的连接。计算机和集线器之间用单一网线连接，计算机和集线器之间就有了一条电传输介质。当集线器收到电信号后，它仅仅是将这 个信号复制，送到它的其他所有的接口上。图1-1给出一个网络拓扑图。
图1-1具有一个集线器的小型局域网
　　交换机-------交换机Switch，工作在数据链路层（第二层），稍微高端一点的交换机都有一个操作系统来支持。和集线器一样主要用于连 接计算机等网络终端设备。交换机比集线器更加先进，允许连接在交换机上的设备并行通讯，好比高速公路上的汽车并行行使一般，设备间通讯不会再发生冲突，因 此交换机打破了冲突域，交换机每个接口是一个冲突域，不会与其他接口发生通讯冲突。并且有系统的交换机可以记录MAC地址表，发送的数据不会再以广播方式 发送到每个接口，而是直接到达目的接口，节省了接口带宽。但是交换机和集线器一样不能判断广播数据包，会把广播发送到全部接口，所以交换机和集线器一样连 接了一个广播域网络。高端一点的交换机不仅可以记录MAC地址表，还可以划分VLAN（虚拟局域网）来隔离广播，但是VLAN间也同样不能通讯。要使 VLAN间能够通讯，必须有三层设备介入。
　　路由器-------路由器Router，工作在网络层（第三层），所有的路由器都有自己的操作系统来维持，并且需要人员调试，否则不能工作。 路由器没有那么多接口，主要用来进行网络与网络的连接。简单的说路由器把数据从一个网络发送到另一个网络，这个过程就叫路由。路由器不仅能像交换机一样隔 离冲突域，而且还能检测广播数据包，并丢弃广播包来隔离广播域，有效的扩大了网络的规模。 在路由器中记录着路由表，路由器以此来转发数据，以实现网络间的通讯。路由器的介入可以使交换机划分的VLAN实现互相通讯。
集线器的作用
　　集线器的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。而交换机（又名交换式集线器）作用与集线器大体相同。但是两者在性能上有区 别：集线器采用的式共享带宽的工作方式，而交换机是独享带宽。这样在机器很多或数据量很大时，两者将会有比较明显的。正如其名字所暗示的，集线器就是活动 的中心。用网络术语来说，Hub或Concentrator，是基于星形拓扑的接线点。 Arcnet、10Base-T、10Base-F及许多其它专用网络都依靠集线器来连接各段电缆及把数据分发到各个网段。集线器的基本功能是信息分发， 它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去。一些集线器在分发之前将弱信号重新生成，一些集线器整理信号的时序以提供所有端口间的同步数据通信。具有 多个10Base-F接口的集线器就象是使用镜子来把光线分到各个端口。
路由器的作用
　　路由器工作于OSI七层协议中的第三层，即网络层。其主要任务是接收来自一个网络接口的数据包，根据其中所含的目的地址，决定转发到下一个目的 地址。因此，路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址，若找到了目的地址，就在数据包的帧格前添加下一个MAC地址，同时IP数据包头的 TTL（Time To Live）域也开始减数，并重新计算校验和。当数据包被送到输出端口时，它需要按顺序等待，以便被传送到输出链路上。路由器在工作时能够按照某种路由通信 协议查找设备中的路由表。如果到某一特定节点有一条以上的路径，则基本预先确定的路由准则是选择最优（或最经济）的传输路径。由于各种网络段和其相互连接 情况可能会因环境变化而变化，因此路由情况的信息一般也按所使用的路由信息协议的规定而定时更新。网络中，每个路由器的基本功能都是按照一定的规则来动态 地更新它所保持的路由表，以便保持路由信息的有效性。为了便于在网络间传送报文，路由器总是先按照预定的规则把较大的数据分解成适当大小的数据包，再将这 些数据包分别通过相同或不同路径发送出去。当这些数据包按先后秩序到达目的地后，再把分解的数据包按照一定顺序包装成原有的报文形式。路由器的分层寻址功 能是路由器的重要功能之一，该功能可以帮助具有很多节点站的网络来存储寻址信息，同时还能在网络间截获发送到远地网段的报文，起转发作用；选择最合理的路 由，引导通信也是路由器基本功能；多协议路由器还可以连接使用不同通信协议的网络段，成为不同通信协议网络段之间的通信平台。一般来说，路由器的主要工作 是对数据包进行存储转发，具体过程如下：
&&&&&& 第一步：当数据包到达路由器，根据网络物理接口的类型，路由器调用相应的链路层功能模块，以解释处理此数据包的链路层协议报头。这一步处理比较简单，主要是对数据的完整性进行验证，如CRC校验、帧长度检查等。
&&&&&& 第二步：在链路层完成对数据帧的完整性验证后，路由器开始处理此数据帧的IP层。这一过程是路由器功能的核心。根据数据帧中IP包头的目的IP地址，路由 器在路由表中查找下一跳的IP地址；同时，IP数据包头的TTL（Time To Live）域开始减数，并重新计算校验和（Checksum）。
&&&&&& 第三步：根据路由表中所查到的下一跳IP地址，将IP数据包送往相应的输出链路层，被封装上相应的链路层包头，最后经输出网络物理接口发送出去。
&&&&&& 简单地说，路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据包寻找一条最佳传输路径，并将该数据包有效地传送到目的站点。
交换机的作用
　　交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。目前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，甚至有的还具有防火墙的功能。
（1）学习：以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。
（2）转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。
（3）消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。
　　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。 一般来说，交换机的每个端口都用来连接一个独立的网段，但是有时为了提供更快的接入速度，我们可以把一些重要的网络计算机直接连接到交换机的端口上。这 样，网络的关键服务器和重要用户就拥有更快的接入速度，支持更大的信息流量。
网关的作用
　　网关，是应用使用的互连设备，熟语能够连接不同网络的软件和硬件的结构产品。网关用来赖宁界异类网络，是一个协议转换器，工作在OSI/IP模 型或TCP/IP体系的高层，通过网关可使用不同的格式、不同的通信协议、不同的结构类型的网络连接起来，使得不同协议网络间的信息包传送和接收，简化网 络的管理。网关的实现较为复杂，一般只限于几个协议的转化。
　　网关的连接方式有两种：无连接的网关和面向连接的网关。网关提供的服务主要是连接、翻译和转换，使得不同的网络体系能够进行。网关是用于大型网 络中心和大型计算机系统的设备，在面向连接的网关中又分为半网关和全网关。半网关的概念是在两个子网之间存在一定距离时，一般是一个网关分为两半，中间用 一条链路连接起来。全网关的概念是一种面向连接的数据报网络的互连。局域网的网关可以使得运行不同协议或运行于OSI/RM模型不同层次上的局域网网段指 间的通信或隔离，路由器和计算机都可以配置在网关。Internet网关管理局域网和Internet网之间的介入，以及印制互相的访问。
　　其实对路由器和交换机的区别还是有点模糊，图1-2可以直观地解决这个问题。
图1-2一台路由器连接3 个LAN 的网络
&&&&&& 其次，还有中继器，网桥，调制解调器，服务器等概念。在网上搜到形象化的解释：
网卡：相当于邮递员；
中继器：相当于中转站；
集线器：相当于人力资源招聘；
路由器：相当于委派机构；
网桥：相当于栈桥；
网关：相当于海关；
交换机：相当于邮局；
调制解调器：相当于&猫咪&。
&&&&&& 服务器-》光纤收发器-》中继器*N个 -&调制解调器-&路由器[网关]-&交换机(集线器)-&网卡。
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助理工程师
（一朋友向我咨询的他所在公司的实际案例）
案例描述：
一家4S店通过ADSL上网，以及通过VPN连接汽车厂家的ERP系统。拓扑及IP规划如下图所示。
现在各客户端上网和使用ERP系统的时候通过批处理每次改动网关方能正常使用，否则在走ERP网关的时候不能上网，走ADSL网关的时候不能使用ERP系统
达成目标：想实现ERP和上网不需要切换，自动处理走相关的网关。
我给他的回答：设置一台代理服务器，比如ccproxy。客户端设成走ERP的网关，上网通过代理方式。拓扑图中ISA在控制上网。我没有使用过ISA，不清楚能不能实现类似代理的功能。ccproxy对上网的控制也不错。除了代理的方式，大家来讨论一下是否还有其他更好的实现方式来达成上述的目标。
补充说明：思科路由是汽车厂家托管的路由，不让做任何变动。ADSL上网的ISA前面还有一TP-link路由，一般共享上网百来块的那种。ADSL---&TP-LINK路由器---&ISA防火墙----&客户端
除了代理要是在现有基础上没有更好的方法，是否有相关花费最小的替代方案。
助理工程师
自已先把沙发占了:D
本帖最后由 weplum 于
17:15 编辑
原子弹制造与维修
你可以试试,然后在发一个经验贴!
闻道有先后,术业有专攻!
在tcp/ip属性的高级选项里可以设置多个网关，看能不能实现。没条件测试:(pdd_24):
(53.72 KB)
助理工程师
引用:原帖由 Dictator 于
17:33 发表
你可以试试,然后在发一个经验贴! 代理是可以的，我公司目前就是类似这样。我们ERP也是走的VPN连接日本总部。不过朋友说他用了ISA做网控，不想再用代理，除了代理我想不出还有哪些更好的方法。所以想看下大家是否有好的建议
助理工程师
设置多个网关这个方法据他说是试过，好像不行，不记得了，明天问下他
为什么要做一个单独的isa，不让访问总部的vpn线路通过cisco路由器来创建，这样只需要在路由器配置适当的目的路由就可以了。
学习是一种态度，不求一日千里，但求循序渐进
助理工程师
引用:原帖由 微软狂热者 于
21:28 发表
为什么要做一个单独的isa，不让访问总部的vpn线路通过cisco路由器来创建，这样只需要在路由器配置适当的目的路由就可以了。 访问总部的vpn线路是通过cisco路由器来创建的啊，只不过思科路由是汽车厂家放他们这边的，不让他们动。他ISA前面还有个路由的，只是没画，ADSL---&TP-LINK路由器---&ISA防火墙----&客户端，但是这个路由是共享上网的，一般的那种。
本帖最后由 weplum 于
08:55 编辑
我是棒棒糖~~
楼主在PC上添加静态路由呢？
单网关可不可认为是一条默认路由
高级工程师
论坛12580专员
我的想法是.....在路由器上做一条静态路由,,,,,:lol
助理工程师
每台机都添加嘛，试过了，不行
本帖最后由 weplum 于
09:00 编辑
助理工程师
引用:原帖由 onepeople 于
08:47 发表
我的想法是.....在路由器上做一条静态路由,,,,,:lol 哪里添加，思科的路由器是汽车厂家的不让动，他们上网的isa前面是接了一个一般的共享上网一百来块的那种TP-link路由
初级工程师
了解一下，呵呵
助理工程师
引用:原帖由 ning_lianjie 于
08:45 发表
单网关可不可认为是一条默认路由 可以这么理解
助理工程师
引用:原帖由 lbearsun1129 于
09:24 发表
了解一下，呵呵 欢迎发表您的高见。:handshake :loveliness:
中级工程师
route ADD 172.17.1.28&&MASK 255.255.255.255&&172.16.1.253 METRIC 1
route ADD& & 0.0.0.0& &&&mask& &&&0.0.0.0& & 172.16.1.254& &&&metric& && & 2
再在你DNS服务器上添加一个 你erp 服务器的A记录。上面两个记录第一条的优先级高，其他不能寻址的默认扔到ISA上面。
还有就是你ISA前面的tp-link可以取消。ISA支持代理的 它支持三种模式SNAT ，代理，还有个ISA客户端
解答得非常棒！
方法1：把网关指向路由器，安装ISA客户端。
方法2：把网关指向ISA，再在本机添加路由route add 172.17.1.28&&mask 255.255.255.255&&172.16.1.253&&-p
提出了好的解决方法
LZ的网络是路由器用来连接VPN，ISA是用来连接internet，对吗？如果是这样可以按照18#的方法2设置，也可以把静态路由添加到ISA里，这样就不用每个客户端添加了。
上个双wan口的路由器
做一个路由策略cisco 3560交换机如何设置默认网关？推荐回答：ip default-gateway 192.168.81.1如何删除交换机的默认网关？推荐回答：删除用 no+前设置网观希望帮助怎么在交换机上查看到自己直连路由器的接口ip地址（即默认网关）推荐回答：应该用SH RUN CONFIG,看IP DEFAULT GATEWAY,再用SH CDP NEIGHBOURS DETAIL查看路由器,看连接路由器端口交换机默认网关配置命令( )推荐回答：B三层交换机可以设置默认网关吗？如果可以，如何设置？推荐回答：啊全局配置模式ip default-gateway ip址cisco3550交换机怎么配置IP地址？推荐回答：1.配置交换机姓名switchenaswitch#configureenterswitch#configure terminal (进入配置状态)Switch(config)#hostname 配置的交换机姓名如：cisco3550cisco3550(config)#endcisco3550#；2.配置交换机的ipcisco3550#configure terminal (进入配置状态)cisco3550(config)#interface vlan 1cisco3550(config)#ip address ip地址子网掩码例如：cisco3550(config)#ipaddress 10.11.90.10 255.255.255.0cisco3550onfig)#no shutdowncisco3550onfig)#endcisco3550#cisco3550 ；3.配置交换机的默认网关cisco3550(config)#ip default-gateway 网关ip例如：cisco3550(config)#ipdefault-gateway 10.11.90.254华为交换机如何查看本交换机IP地址？推荐回答：1,dis cu查看交换机所配置命令要看IP应VLANIP interface vlan 1 ip address 172.16.1.7 255.255.255.0 看交换机IP像H3C Quaidway 6506三层交换机能划VLAN所我IPvlan1IP做管理IP（做远程配置IP：telnet）VLAN IP非VLAN1IP所VLAN主机网关像H3C S1024二层般给VLAN1配IP便管理用2,般H3C都默认空密码要密码定谁设解： 【第步 重启交换机按Ctrl＋B进入BOOTROM菜单】 Starting at 0x1c00000... ******************************************** * * * Quidway Series Routers Boot ROM, V9.07 * * * ******************************************** Copyright(C)
by HUAWEI TECH CO., LTD. Compiled at 18:10:29 , Oct 14 2004. Testing memory...OK! 128M bytes SDRAM 32768k bytes flash memory Hardware Version is MTR 1.0 CPLD Version is CPLD 1.0 Press Ctrl-B to enter Boot Menu Please input Bootrom password: /默认密码空/ Boot Menu: 1: Download application program with XMODEM 2: Download application program with NET 3: Set application file type 4: Display applications in Flash 5: Clear application password 6: Start up and ignore configuration 7: Enter debugging environment 8: Boot Rom Operation Menu 9: Do not check the version of the software a: Exit and reboot Enter your choice(1-a): 【第二步 选择第六项6: Start up and ignore configuration并确认】 Boot Menu: 1: Download application program with XMODEM 2: Download application program with NET 3: Set application file type 4: Display applications in Flash 5: Clear application password 6: Start up and ignore configuration思科交换机怎么配置默认路由推荐回答：配置前提：交换机是三层或三层以上交换机；另外，要使默认路由起作用，该交换机需充当某个网段的网关。Switchenable //进入特权模式Switch#config terminal //进入全局模式Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Switch(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1 //默认路由，假设你的下一跳地址是192.168.1.1Switch(config)#exit%SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by consoleSwitch#write //保存配置文件到NVRAM中，也可使用"copy running-config startup-config"Building configuration...[OK]Switch#展开全部下一篇：win7如何查看隐藏文件?介绍一在win7系统中查看隐藏文件夹有两种方法，第一种是，首先，点左下角“开始”菜单，再点击“计算机”。对于一些不了解路由器的朋友来说，肯定不认识默认网关是什么。简单的来说，网关就是用于网络相连的系统，可以使得两台设备互相连接。在我们平时上网的时候，对我们最重要的一是电脑主机二是网速，网速的快慢直接影响电脑工作的进度，甚至影响我们美好的心情。网关是计算机网络中的一个关口，它也被称为间网连接器或协议转换器，在网络层中，网关能够实现网络互连，是计算机领域中非常复杂的网络设备，它既能够现在ip地址分为两种分别是内网和外网两种ip地址，如果你家里没有路由器的话那就没有内网ip地址，一般内网和外网ip地址都有的情况对出现在学校在我们平时上网的时候，会碰到局域网网速变卡的问题，那这到底是怎么回事?通过查询才知道，原来是局域网里有人在看电影。近期，网红可谓是占据了网络的一大片天，前有京东联手时尚cosmo举办网红美伊大赏，后有乐视生态618直播校园女神。对于很多电脑新手来说，查看电脑的ip地址和端口是一件十分困难的事情，但随着科技的发达，现在这项举措经过几个简简单单的操作就能变得十分简单，那查看电脑配置一直都是大家很关注的事情，很多人都想知道自己的电脑配置是多少，买电脑之后卖家有没有更换自己电脑的配置。首先隐藏文件夹是对于个人信息的一种保护，当然如果是自己需要进行查看自己的隐藏文件夹是无可厚非的，但是如果是看别人的，一定需要在经过别人同意的中国领先的IT技术网站
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实例讲解P设置和交换机网关设置
在工作站pc-01可以使用telnet方式远程管理不同网段的交换机，一般来说对于同网段的交换机管理时对交换机配置一个管理性IP地址就可以了，当要从一个交换机跨网段管理另一个交换机时需要给交换机网关设置。
作者：佚名来源：天极| 17:56
对于IP设置和交换机网关设置的建设性实例，看一看下面的交换机网关设置方法适不适合你，从下面的实例能够看到具体的操作步骤还有他的代码等详细信息，希望感兴趣的人试一试吧。
为什么跨网段交换机之间管理需要交换机网关设置呢？在交换机中可以给vlan 1配置一个IP地址，即为交换机的管理性IP设置，使用配置的管理性IP地址可以让网络管理员使用telnet或网络管理软件等方式远程的来管理该交换机。
例如 ：可以在交换机上做交换机网关设置
在交换机所在网段内的工作站pc-01可以使用telnet方式远程管理该交换机，如果现在用户登录到switch-01中，想利用网络远程管理另一个网段的交换机switch-02就需要在双方交换机设置一个默认网管，表示交换机无法转发的数据帧就交给该IP地址（网关IP地址）的设备处理以便能完成数据帧的转发过程；发送的过程如下图：
例如：可以在太交换机上做交换机网关设置：
IP设置和网关设置
在工作站pc-01可以使用telnet方式远程管理不同网段的交换机，一般来说对于同网段的交换机管理时对交换机配置一个管理性IP设置地址就可以了，当要从一个交换机跨网段管理另一个交换机时需要给交换机网关设置。
【责任编辑： TEL：（010）】
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