常见网络互连设备简介

常见网络互连设备简介

在校园网建设的设备选购过程中，众多的网络设备常常让我们眼花缭乱、不知所措。应用决定功能，需要什么样的功能取决于正确的应用分析。有了应用目标，再根据不同设备的功能决定选用什么样的设备，这样才不至于出现杀鸡用牛刀之类不必要的浪费。下面对常用网络设备功能和应用做简单介绍，但愿对大家有所帮助。

一、路由器（Router）

路由器是用来连接局域网与广域网的，是校园网的核心设备，也是较贵的设备。路由器工作在网络层，具有地址翻译、协议转换和数据格式转换等功能，通过分组转发来实现网络互连，有很强的异种网连接能力，并有路径选择和子网划分功能。

市场上的路由器，其具体功能和档次千差万别。在校园网的网络中心，要求快速的包交换能力与高速的网络接口，可使用高端的核心路由器；而网络边缘的接入，要求相对低速的端口及较强的控制能力，通常使用中低端的接入路由器。对于规模较小且采用ADSL与Internet相连接的校园网来说，不必购置专门的路由器，可以使用“宽带路由器”（或带路由功能的ADSL Modem）配合交换机来实现Internet接入及内部互连。

二、中继器（Repeater）

又称转发器，用于连接局域网的多个网段，实现网络在物理层的连接，有中继放大信号并按原方向传输的作用。中继器是扩展网络最廉价的选择，并可连接不同传输介质的网络，但是只能用于相同协议的同构型网络的连接，且没有隔离和过滤功能。受5-4-3规则的限制，以太网中最多可使用四个中继器。使用中继器连接以后的两个网段仍为一个网络，如果希望连接后是两个网络，则应选择网桥。

集线器（Hub）

实际上是多口的中继器，又称集中器，用于连接多台电脑或其他网络设备，是校园网中最常见的网内连接设备。集线器的速度通常为10M，并且其带宽是各个端口共享的，同一时刻只能为一个客户服务。集线器会产生广播风暴，在级联时还受到5-4-3规则的约束。基于集线器的共享式网络在校园网中已较少使用。

交换机（Switch）

工作于数据链路层的局域网连接设备，与集线器的区别在于，速度通常在100M以上，且带宽是各个端口独占的。从广义上来说，交换机仍属于集线器的范畴，但其功能却不断变化，有的可堆叠，有的支持网管，有的还具有第三层（ISO/OSI参考模型的第三层，即网络层）的功能，也就是所谓的“三层交换机”。三层交换机既有三层路由的功能，又具有二层交换的网络速度，对于规模较大的校园网是必不可少的，尤其是核心骨干网一定要用三层交换机，否则整个网络的众多计算机都在一个子网中（划分子网又不方便互访），不仅安全有忧，也会受制于广播风暴（用路由器虽然可以隔离广播，但是性能和速度又大打折扣）。

当然，如果校园网规模较小，也没有必要使用三层交换机。我们平时较常使用的局域网交换机实际上是交换式集线器（Switching Hub），基于交换机的交换式以太网是现在最常见的局域网形式。

三、网桥（Bridge）

也称桥接器，是工作在数据链路层的一种网络互连设备，它在互连的局域网之间实现帧的存储和转发，扩大网络地理范围。如果学校的各个部门分别拥有自己独立管理的局域网，为了进行交互，需要使用网桥来实现互连（可连接不同类型的局域网）；网桥也能用于将一个负载很重的大局域网分隔成几个局域网以减轻负担。网桥可以隔离负载，防止出故障的站点损害全网，并有助于安全保密。

四、网关（Gateway）

又称协议转换器，用于连接不同体系结构的网络，实现传输层及以上各层的协议转换，是网间互连中最复杂的设备。在校园网中，网关常为我们利用来实现Internet的共享连接，并常常是由一台计算机来充当网关。

五、汇聚器（Aggregator）

相对于其他网络设备而言，汇聚器算是较新的设备。在校园网的网络中心，汇聚器通常由路由器或核心交换机担当。在需求催生市场的理论下，又出现了ADSL汇聚器，这种流量汇聚器可用于在校园网中将多条ADSL汇聚成一条带宽更高的Internet通道，从而节省上网成本。例如将5条下行速度为2M的ADSL 汇聚在一起，就可达到10M的带宽，其成本远远低于申请10M的专线连接，而且其负载均衡和防断线功能还保证了宽带接入的线路质量。

六、硬件防火墙（Firewall）

相对于软件防火墙而言，硬件防火墙有更多的优点，它的硬件和软件都是单独设计的，有专用网络芯片来处理数据包，同时采用专门的操作系统平台，避免了通用操作系统的安全性漏洞。

需要注意，由于硬件防火墙价格较贵，有的商家用PC机的配件改装成硬件防火墙的外形，使用UNIX 系统+软件防火墙模块来实现防火墙功能，以此鱼目混珠牟取暴利。硬件防火墙的实际带宽应与理论值基本一致，有着高吞吐量、安全与速度兼顾的优点。实际上，只有芯片级防火墙才是真正意义上的硬件防火墙。

如果不是非常必需，一般的校园网采用软件防火墙也就够了。部分路由器甚至个别计算机主板中也内置了硬件防火墙。

七、光纤收发器（Fiber Optic Converter）

又叫光电介质转换器，通过光电耦合来实现光电信号转换作用，一端是接光纤，另一端是以太网接口，速度有10M/100M/1000M，是使用光纤时必须要用到的。

八、无线AP（Wireless Access Point）

这是组建无线校园网的必需设备，当校园的一部分采用无线局域网时也要用到。AP即指无线“访问接入点”，相当于常规网络设备的集线器或交换机，配合无线网卡可组成无线局域网。每个无线AP都会有其所能容纳的信道，相当于交换机的接口数量。无线AP有一定的覆盖距离，既可以作为无线中心站，也可以用来当作与有线局域网的通讯桥梁，用来连接其它有线客户端、互连网或是其它网络设备等。

目前市场上的无线AP有普通无线AP和带路由功能的无线AP两种，带路由的扩展型AP就是我们常说的无线宽带路由器（Wireless Router），除了基本的AP功能之外，还带有若干以太网交换口（大多数无线宽带路由器都内置一个四口的交换机，可以当作有线宽带路由器使用），以及路由、NAT、DHCP、打印服务器等功能。因为价格差别不大，无线路由器正逐渐取代普通无线AP。

九、调制解调器（Modem）

调制解调器用于模拟信号与数字信号之间的转换，在线路传输和计算机处理的交接处工作。由于宽带时代的来临，用于电话拨号的56K的Modem 已逐渐走向昨天，但目前我们仍然离不开各种各样的Modem：像用于有线电视上网的Cable Modem、宽带拨入的xDSL Modem、光缆接入的光纤Modem……

十、网卡（LAN Adaptor）

又称网络适配器，工作于物理层和数据链路层的MAC子层，是计算机进行联网的必需设备，一般做成插卡的形式，或内置于主板上，接口有ISA、PCI、USB的，连接方式有双绞线的、同轴电缆的和无线的，

速度有十兆、百兆直至千兆的。

传输介质

校园网的各种网络设备之间还需要连线（或无线）进行互通，常用的有双绞线、同轴电缆、光纤等。

双绞线是8芯铜线，分成4对绞绕而成，与其他设备（交换机、网卡等）连接时需要用到RJ-45接头（8槽水晶头），并按照T568B或T568A规范压制，同类设备连接要用交叉接法（一头用T568B，另一头用T568A），不同设备连接则用平行接法（两头相同）。3类的双绞线只支持到10M的速度，5类、超5类和6类的则支持100M甚至1000M的高速连接。双绞线在两个节点间的有效传输距离为100米，过长需要使用中继器。屏蔽双绞线（STP）的传输性能在高于非屏蔽双绞线（UTP），但却贵出很多。

同轴电缆有粗缆和细缆之分，只支持10M的传输速度，前者与9芯D型AUI连接，有效传输距离为500米；后者用T形头连接网卡的BNC口，传输距离为185米。

光纤是逐渐普及的传输介质，有多模和单模之分，传输距离分别能达到2公里和40公里甚至以上。

以上是对常见网络互连设备的简单介绍，对照自己学校校园网的设计规模和应用功能，相信大家已经能够心中有数，在设备选购中，不会被众多的设备迷失方向，实现适用、实用的采购。