Standardized Networks

Hub 集线器

Hub is a repeater with some additional network management functionality (such as performance or accounting management)

Work on 02-Physical Layer

  • 定义：Hub是一种网络设备，用于将多个以太网设备连接在一起，使它们能够作为一个网络段进行通信。
  • 工作层次：物理层（OSI模型第1层）。
  • 工作原理：Hub通过广播的方式将收到的数据包发送到所有连接的端口，无论数据包的目的地是哪个设备。
  • 优点：价格低廉，易于安装和使用。
  • 缺点：效率低，所有端口共享带宽，容易发生碰撞（Collision），不适合大规模网络。

Bridge 桥接器

Bridge: bridge operates on Ethernet frames and thus a layer-2 device. It does the following two functions:

  • Filtering: determine whether a frame should be forwarded to some interface or should just be dropped.
  • Forwarding: determine the interfaces to which a frame should be directed.

Work on 03-Data Link Layer

  • 定义：Bridge是一种网络设备，用于连接两个或多个网络段，主要用于分割网络冲突域。
  • 工作层次：数据链路层（OSI模型第2层）。
  • 工作原理：Bridge根据MAC地址表转发数据帧，只将数据帧发送到目的地所在的网络段，减少不必要的流量。
  • 优点：减少网络冲突，提升网络效率。
  • 缺点：管理复杂度高，不支持多播和广播控制。

Router 路由器

  • Router: router is a store-and-forward packet switch that forward packets using network-layer addresses (layer-3).
  • Although a bridge is also a store- and-forward packet switch, it forwards packets using LAN addresses.
  • As a network administrator, how to choose between bridge and router?

Work on 04-Network Layer

  • 定义：Router是一种网络设备，用于连接不同的网络，能够根据IP地址进行数据包转发。
  • 工作层次：网络层（OSI模型第3层）。
  • 工作原理：Router根据路由表和IP地址选择最佳路径，将数据包转发到目的地网络。
  • 优点：能够连接不同类型的网络，支持复杂的路由选择协议，提供广域网（WAN）连接。
  • 缺点：成本较高，配置和管理相对复杂。

Switch 交换机

  • Switch: switch is in essence a high-performance multi-interface bridge. The difference between a bridge and switch:

  • Bridges usually two or four interfaces, whereas switches have dozens of interfaces (e.g., 24 ports).

  • Switches are usually used to connect individual computers, and operate in a full-duplex mode.

Work on 03-Data Link Layer

  • 定义：Switch是一种网络设备，用于连接多个设备，能够根据MAC地址进行数据帧的交换和转发。
  • 工作层次：数据链路层（OSI模型第2层），一些高端交换机也支持网络层功能（第3层交换）。
  • 工作原理：Switch通过MAC地址表将数据帧准确地转发到目标设备所在的端口，提高网络效率和安全性。
  • 优点：高效的数据帧转发，减少碰撞，支持全双工通信，适合大规模网络。
  • 缺点：比Hub稍贵，配置和管理比Hub复杂。

主要区别

  1. 工作层次：

    • Hub：物理层（第1层）。
    • Bridge：数据链路层（第2层）。
    • Router：网络层（第3层）。
    • Switch：数据链路层（第2层），部分支持网络层（第3层）。

  2. 数据转发方式：

    • Hub：广播方式，将数据包发送到所有端口。
    • Bridge：基于MAC地址，将数据帧发送到目标网络段。
    • Router：基于IP地址，选择最佳路径将数据包转发到目标网络。
    • Switch：基于MAC地址，精准转发数据帧到目标设备。

  3. 使用场景：

    • Hub：小型网络，简单的设备互连。
    • Bridge：分割冲突域，提高网络效率。
    • Router：连接不同网络，实现跨网络通信。
    • Switch：大规模网络，高效数据传输和交换。

总结

  • Hub：适用于小型、简单网络，通过广播转发数据。
  • Bridge：用于连接和分割网络段，减少冲突。
  • Router：连接不同网络，基于IP地址转发数据包。
  • Switch：高效的数据帧交换设备，适合大规模网络。
Table Of Contents
Standardized Networks
Hub 集线器
Bridge 桥接器
Router 路由器
Switch 交换机
主要区别
总结