教你全面认识网络桥接、交换和路由[多图]
网络的层次：中继器、集线器、网桥、交换机、路由器
网络的层次：中继器、集线器、网桥、交换机、路由器计算机网络体系中，有几样通信设备或者说网络名词出现的频率相当的高，它们是：中继器、集线器、网桥、交换机、路由器和网关。
其实，弄清楚这几个计算机网络的名词并不困难，如果能以计算机网络层次的概念给它们划清界限的话，那就很容易把它们区分出来。
那我现在就有条理地梳理一下它们各自的含义和作用，以及它们之间的联系。
那我们首先看一下这些网络设备分别处于计算机网络的哪些层次：一、中继器中继器（Repeater）是连接网络线路的一种装置,常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。
中继器是最简单的网络互联设备,主要完成物理层的功能,负责在两个节点的物理层上按位传递信息,完成信号的复制、调整和放大功能,以此来延长网络的长度。
它在OSI 参考模型中的位置物理层。
由于存在损耗, 在线路上传输的信号功率会逐渐衰减,衰减到一定程度时将造成信号失真,因此会导致接收错误。
中继器就是为解决这一问题而设计的。
它完成物理线路的连接,对衰减的信号进行放大,保持与原数据相同。
中继器是模拟设备，用于连接两根电缆段。
中继器不理解帧、分组和头的概念，他们只理解电压值。
一句话总结：中继器，就是简单的信号放大器，信号在传输的过程中是要衰减的，中继器的作用就是将信号放大，使信号能传的更远。
二、集线器集线器（Hub）是中继器的一种形式，区别在于集线器能够提供多端口服务，也称为多口中继器。
集线器在OSI／RM中的物理层。
一句话总结：集线器，差不多就是个多端口的中继器，把每个输入端口的信号放大再发到别的端口去，集线器可以实现多台计算机之间的互联，因为它有很多的端口，每个口都能连计算机。
三、网桥网桥（Bridge）是一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁。
网桥是属于数据链路层的一种设备，它的作用是扩展网络和通信手段，在各种传输介质中转发数据信号，扩展网络的距离，同时又有选择地将现有地址的信号从一个传输介质发送到另一个传输介质，并能有效地限制两个介质系统中无关紧要的通信。
通信之路——网桥，网关，交换机，路由器都是什么意思？
通信之路——网桥，网关，交换机，路由器都是什么意思？（推荐在阅读本篇内容时，先阅读一下我之前关于TCP/IP以及OSI模型的文章）通信之路——用最简洁的文字告诉你互联网协议TCP/IP通信之路——几分钟带你了解OSI在网络通信中，有几个非常关键的名词——网桥，网关，交换机，路由器，甚至可以说是由他们构成了底层通信，那么这些名词具体又是指什么呢？我们来一一解释，并指出他们的作用。
网桥网桥（Bridge）：早期的一种层网络设备，可以用来连接不同网段。
网桥的两个端口分别有一条独立的交换信道，不是共享一条背板总线，可隔离冲突域。
网桥比集线（Hub）性能更好，集线器上各端口都是共享同一条背板总线的。
网桥也叫桥接器，是连接两个局域网的一种存储/转发设备，它能将一个大的LAN分割为多个网段，或将两个以上的LAN互联为一个逻辑LAN，使LAN上的所有用户都可访问服务器。
网桥可以理解成更高级的中继器。
中继器从一个网络电缆里接收信号，放大它们，将其送入下一个电缆。
相比较而言，网桥对从关卡上传下来的信息更敏锐一些。
网桥是一种对帧进行转发的技术，根据MAC分区块，可隔离碰撞。
网桥将网络的多个网段在数据链路层连接起来。
后来，网桥被具有更多端口、同时也可隔离冲突域的交换机（Switch）所取代。
网桥像一个聪明的中继器。
中继器从一个网络电缆里接收信号，放大它们，将其送入下一个电缆。
相比较而言，网桥对从关卡上传下来的信息更敏锐一些。
网桥是一种对帧进行转发的技术，根据MAC分区块，可隔离碰撞。
网桥将网络的多个网段在数据链路层连接起来。
在日常生活中，拓展局域网最常见的方法是使用网桥。
最简单的网桥有两个端口，复杂些的网桥可以有更多的端口。
网桥的每个端口与一个网段相连。
网关网关(Gateway)：也叫作网间连接器、协议转换器。
工作在网络层，用来实现网络互联，是最复杂的网络互联设备，仅用于两个高层协议不同的网络互联。
网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。
路由和交换技术
路由和交换技术路由（Routing）和交换（Switching）技术是计算机网络中最基础和重要的技术之一，它们对于网络的性能和效率有着至关重要的影响。
本文将对路由和交换技术的基本概念、分类以及应用进行简单介绍。
一、路由技术路由技术是指在网络中选择最佳路径将数据包从源节点传输到目的节点的方法。
在互联网中，路由器是实现路由技术的核心设备。
路由器通过学习路由表和协议来决定最佳路径，并将数据包转发到下一个节点。
路由器的主要功能是转发数据包，保证网络中各个节点之间的通信。
路由技术可以分为静态路由和动态路由。
静态路由是由网络管理员手动配置的路由，其优点是稳定可靠，但需要耗费大量的时间和精力来配置。
动态路由是由路由器自动学习和更新的路由，其优点是配置简单，而且能够根据网络拓扑的变化自动调整路由。
二、交换技术交换技术是指在网络中将数据包从一个节点传输到另一个节点的方法。
交换技术有两种主要的实现方式：电路交换和分组交换。
电路交换是在建立连接之后，一直占用网络资源进行传输，直到连接中断。
电路交换的优点是传输效率高，但缺点是连接一旦建立，不能被其他节点使用，造成资源浪费。
分组交换是将数据包拆分成一定大小的数据块，每个数据块都带有目的地址和源地址信息，然后以不同的路径传输到目的节点。
分组交换的优点是能够充分利用网络资源，但缺点是传输延迟较大。
交换技术可以分为三种：电路交换、分组交换和消息交换。
电路交换是在建立连接后一直占用网络资源进行传输；分组交换是将数据包拆分成一定大小的数据块，每个数据块都带有目的地址和源地址信息，然后以不同的路径传输到目的节点；消息交换是将数据分成一些短小的包（消息），每个包都独立传输，不需要建立连接。
消息交换的优点是传输延迟小，但缺点是传输效率低。
三、路由和交换技术的应用路由和交换技术在计算机网络中应用广泛，例如在互联网、局域网、广域网等网络中都有广泛的应用。
在互联网中，路由器和交换机是网络中最重要的设备之一，它们保证了数据的快速传输和网络的稳定性。
《交换机和路由器》PPT课件
6.2.1 IP地址及其转换
IP地址就是给每个连接在因特网上的主机分配一个在全世界范围 是唯一的32 bit的标识符。IP地址由因特网名字与号码指派公司 ICANN进行统一分配。
已有网络设备的物理地址（网卡地址，MAC地址）作为最底层通信 地址，为何还要IP地址：
一个IP地址可分为两部分： 前一部分为网络号net-id ，标识主机所在的网络，即标 识一个网络。 前一部分为主机号host-id ，标识一台主机。
IP地址的结构使我们可以在因特网上很方便地进行寻址：先 按IP地址中的网络号net-id把网络找到，再按主机号host-id 把主机找到。
网络号由一个权威组织在全球的范围里统一分配；主机号由 本地的主机管理员分配；网络号和主机号都是用来路由的。
IP地址的格式
类
A 0 net-id
host-id
B 10
net-id
host-id
C 110
net-id
host-id
D 1110 组播地址(Multicast Address)
E 11110
保留为今后使用
8 bits
8 bits
8 bits
8 bits
特殊IP地址
net-id 0 0 全1 net-id 127
host-id 0 host-id 全1 全1 任何数
源地址使用 可以 可以 不可 不可 可以
目的地址使用 不可 不可 可以 可以 可以
代表的意思 在本网络上的本主机 在本网络上的某个主机 只在本网络上进行广播（各路由器均不转发） 对net-id上的所有主机进行广播 用作本地软件环回测试(loopback test)之用
计算机网络 第4讲 网桥和交换机
透明网桥（续）
• 桥在端口x上接收到一个MAC帧，有如下规则：
– 查询过滤数据库，决定该目的MAC地址是否列在除端 口x外的其它端口中。 – 如果目的MAC地址没有找到，把该帧往除了它所到来 的端口外的所有端口发送，即进行扩散。 – 如果目的地址列在过滤数据库中的某个端口y中，其中 y不等于x，决定是否端口y处在阻塞或转发状态。 – 如果端口y是非阻塞的，把该帧通过端口y转发到它所 连接的LAN中。
• • • • 产生该BPDU消息的桥标识 发送该BPDU消息的端口标识 产生该BPDU消息的桥所了解到的根桥标识 到根桥的路径花费：直接连接到根桥的端口花费一 般为0。
生成树算法的基本步骤
• 生成树的构造的基本步骤：
– 首先决定根桥：标识最低的网桥被选为生成树的根 – 然后决定所有其它桥的根端口
笫4讲 讲 网桥和交换机
本讲内容
第四章 局域网
4.6 局域网互连
4.6.1 网桥 4.6.2 局域网交换机 4.6.3 虚拟局域网
4.6 局域网互连
• 转发器和集线器:
– 物理层的设备 – 通过集线器连接起来的局域网属于同一个冲突域， 这也意味着所有的节点都共享带宽 – 所能连接的站点数是有限制的，比如10BaseT局域 网的站点最多有1024个 – 它所覆盖的范围仍然是有限的，要求遵循5-4-3原则
– 当桥收到一个帧时应该决定是否转发它，如果转发，转发到哪个 局域网中。
• 固定路由：
– 根据在互连网中的每个源－目的LAN对而选择路由
• 如果在两个LAN间有多个路由可供选择，一般是选择那些跳段最少 的路由。
– 简单、容易处理，路由是固定的，最多只有在互连网的拓扑改变 时才有变化 – 在一个复杂的互连网中，桥可能会动态增加，同时桥可能会出现 故障，此时固定路由就不太适合
交换机路由器网桥等设备作用和区别
设备作用和区别在网络通信中，交换机、路由器、网桥等设备起着关键作用，它们在数据传输和连接网络的过程中发挥各自的功能和作用。
本文将介绍这些设备的作用和区别。
交换机交换机是一种广泛用于局域网（LAN）的网络设备。
它的主要作用是在局域网内建立连接，并通过交换数据包来实现计算机之间的通信。
交换机根据MAC地址将数据包从发送端口转发到目标端口，实现了快速且可靠的数据传输。
交换机的主要特点包括：•通过学习MAC地址来识别目标设备，并将数据包仅转发到目标设备，提高网络效率；•支持全双工通信，同时可以在多个端口上进行并发传输；•可以通过虚拟局域网（VLAN）来实现逻辑隔离，增加网络的安全性；•提供多种端口速率和类型，如千兆以太网、10千兆以太网等。
路由器路由器是一种连接不同网络的设备，主要作用是在网络之间转发数据包。
它通过路由表来选择最佳路径，并根据目标IP地址将数据包发送到正确的目标网络。
路由器在不同网络之间起到桥梁的作用，使得数据包可以在不同网络之间进行传输。
路由器的主要特点包括：•路由器运行路由协议，通过学习和更新路由表，选择最佳路径转发数据；•支持网络地址转换（NAT），将内部私有IP地址转化为公网IP地址，实现内部网络与外部网络的互联；•带有防火墙功能，可以对数据包进行过滤和安全检查；•路由器通常具有多个以太网端口和WAN接口，可与多种网络类型进行连接。
网桥网桥是一种用于连接多个局域网的设备，它通过学习MAC地址将数据包从一个局域网转发到另一个局域网。
网桥主要用于扩展网络覆盖范围，将多个局域网连接在一起形成一个更大的网络。
网桥的主要特点包括：•网桥通过学习发现局域网上的设备，并将数据包仅转发到目标设备，减少网络冲突和拥堵；•网桥工作在物理层和数据链路层，通过转发数据链路层数据包来实现不同局域网之间的连接；•网桥通常具有多个以太网端口，使得多个局域网能够互联。
设备区别虽然交换机、路由器和网桥在局域网中都扮演着重要的角色，但它们在功能和工作原理上有一些区别。
图解网络设备知识点总结
图解网络设备知识点总结网络设备是我们日常生活和工作中必不可少的一部分。
无论是在家中使用的路由器，还是在办公室使用的交换机，网络设备的正确使用和配置对于确保网络的稳定和安全至关重要。
本文将图解网络设备的一些重要知识点，帮助读者更好地了解和使用网络设备。
第一步：了解网络设备的类型网络设备主要分为路由器、交换机、集线器和网桥等几种类型。
路由器用于将不同网络之间的数据进行转发，交换机用于局域网内的数据交换，集线器用于将多个设备连接到一个局域网，而网桥则用于连接不同局域网。
在选择网络设备时，我们需要根据实际需求来确定所需设备的类型。
第二步：了解网络设备的功能不同类型的网络设备具有不同的功能和用途。
路由器通常具有网络地址转换（NAT）功能，可以将多个内部设备共享一个公网IP地址。
交换机则可以实现数据的高速传输和广播控制，集线器则将多个设备连接在一个局域网上，网桥则实现了不同局域网之间的数据传输。
了解网络设备的功能可以帮助我们更好地使用它们。
第三步：了解网络设备的配置网络设备的配置是确保网络正常运行的关键。
我们需要了解一些常见的配置项，如IP地址、子网掩码、默认网关等。
通过正确配置这些参数，我们可以使网络设备在网络中能够正常通信。
此外，还应了解一些高级配置项，如端口转发、VLAN划分等，以满足特定需求。
第四步：了解网络设备的安全性网络设备的安全性同样重要。
我们应该设置设备的登录密码，并定期更改密码以防止未经授权的访问。
此外，还可以通过防火墙等安全功能来保护网络免受恶意攻击。
了解网络设备的安全特性，我们可以加强网络的安全性。
第五步：了解网络设备的故障排除网络设备可能会出现各种故障，例如连接中断、速度变慢等。
在面对这些问题时，我们应该逐步排查故障原因。
首先，检查设备的电源和连接线是否正常。
然后，检查设备的配置是否正确，网络环境是否稳定。
如果问题仍未解决，我们可以尝试重启设备或联系技术支持进行进一步的故障排查。
通过以上步骤的了解和学习，我们可以更好地理解和使用网络设备，从而提高网络的性能和安全性。
交换机与路由器组网之图解完整版
交换机与路由器组网之图解完整版1.概述在计算机网络中，交换机和路由器是两种常见的网络设备，用于实现局域网内部的通信和连接不同局域网之间的通信。
本文将详细介绍交换机与路由器的功能和工作原理，以及如何使用它们来组网。
2.交换机2.1 交换机的定义交换机是一种用于局域网内部的网络设备，用于实现计算机之间的数据通信。
它可以根据MAC地质来决定数据包的转发路径。
2.2 交换机的工作原理交换机通过学习和建立MAC地质表来实现数据的转发及目的地的查找。
当交换机接收到一个数据包时，它会查找目的MAC地质，并将数据包转发到对应的端口。
2.3 交换机的类型- 传统交换机：只能工作在二层，即数据链路层。
- 三层交换机：除了具备二层交换机的功能外，还能实现路由功能，工作在网络层。
- 无线交换机：用于无线局域网，支持无线设备的接入。
3.路由器3.1 路由器的定义路由器是一种网络设备，用于连接不同的网络，并根据IP地质来转发数据包。
它可以实现不同网络之间的互联和数据的传输。
3.2 路由器的工作原理路由器通过学习和建立路由表来实现数据的转发和选择最佳路径。
当路由器接收到一个数据包时，它会根据目的IP地质查询路由表，并将数据包转发到下一跳路由器或目的地。
3.3 路由器的类型- 企业路由器：常见于企业网络，支持多种功能和接口。
- SOHO路由器：常见于家庭网络，功能简单，价格便宜。
- 核心路由器：用于大型网络的核心部分，带宽大，性能高。
4.交换机与路由器组网4.1 组网的基本原则- 分层结构：将网络划分为不同的层次，每一层都有特定的功能。
- 性能匹配：根据网络的规模和需求选择合适的交换机和路由器。
- 网络拓扑：采用合适的网络拓扑结构，如星型、环形、树型等。
4.2 组网示意图（在此插入交换机与路由器组网的图示）5.本文档涉及附件本文档涉及的附件包括：（附件名称和说明）6.本文所涉及的法律名词及注释（法律名词及相应的注释）7.结束语本文详细介绍了交换机与路由器的功能和工作原理，并提供了交换机与路由器组网的示意图。
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在我刚接触网络知识的时候，有时候总是会被一个问题所困扰，那就是桥接、交换和路由之间
的区别，相信大部分初学计算机网络知识的网友朋友都会有这样的情况。前几天就遇到了一位
网友朋友提出这样的疑问，今天我就带大家来了解什么是桥接、交换和路由，并且对于三者之
间的区别及应用场景做个详细的介绍。
一、什么是桥接
桥接工作在OSI网络参考模型的第二层数据链路层，是一种以MAC地址来作为判断依据来将
网络划分成两个不同物理段的技术，其被广泛应用于早期的计算机网络当中。
我们都知道，以太网是一种共享网络传输介质的技术,在这种技术下，如果一台计算机发送数据
的时候，在同一物理网络介质上的计算机都需要接收，在接收后分析目的MAC地址，如果是
属于目的MAC地址和自己的MAC地址相同便进行封装提供给网络层，如果目的MAC地址不
是自己的MAC地址，那么就丢弃数据包。
桥接的工作机制是将物理网络段（也就是常说的冲突域）进行分隔，根据MAC地址来判断连
接两个物理网段的计算机的数据包发送。
下面，我们举个例子来为各位网友讲解：在下图中的网络结构中，有两台集线器分别连接多台
计算机，我们分别将A集线器和B集线器定为A冲突域和B冲突域。在这样的网络环境中，
如果计算机A向计算机C发送数据包时，集线器A会将数据包在整个网络中的全部计算机（包
括集线器B）发送一遍，而不管这些数据包是不是需要发送到另一台区域B。
我们再将集线器A和集线器B分别连接到网桥的两个端口上，如果计算机A再向计算机C发
送数据包时会遇到什么样的情况呢？这时集线器A也是同样会将数据包在全网发送，当到达网
桥后，网桥会进行数据包目的MAC地址的分析，然后对比自己学习到的MAC地址表，如果这
个表中没有此MAC地址，网桥便会在两个网段上的发送数据包，同时会将计算机A的MAC
地址记录在自己的表当中。
经过多次这样的记录，网桥会将所有的MAC地址记录，并划分为两个段。这时计算机A再次
发送数据包给B的时候，因为这两台计算机同处在一个物理段位上，数据包到达网桥时，网桥
会将目的MAC地址和自己的表进行对比，并且判断计算机A和计算机B在同一个段位上，便
不会转发到区域B当中，而如果不在同一个物理段当中，网桥便会允许数据包通过网桥。
通过以上的例子我们了解到，网桥实际上是一种控制冲突域流量的设备。网桥现在基本上已经
很少用到了，除了隔离冲突域以外，网桥还可以实现不同O类型网络的连接（令牌环网和以太
网之间的连接）和网络的扩展（IEEE的5.4.3连接规则）等等功能。
二、什么是交换
交换同样工作在OSI网络参考模型的第二层数据链路层，也是一种以MAC地址来作为判断依
据来将网络划分成两个不同段的技术，不同的是交换将物理网段划分到每一个端口当中，简单
的理解就是一种多端口的网桥，它实际上是一种桥接技术的延伸。
在前面的了解当中，我们已经知道桥接是连接两个不同的物理网段（冲突域）的技术，交换是
连接多个物理网段技术，典型的交换机通常都有多个端口，每个端口实际上就是一个网桥，当
连接到交换机端口的计算机要发送数据包时，所有的端口都会判断这个数据包是否是发给自己
的，如果不是就将其丢弃，这样就将冲突域的概念扩展到每个交换机端口上。我们还是举例为
大家说明，在下面的图中，我们可以看到计算机A、B分别连接到交换机的不同端口当中，当
计算机A向B发送数据包时，假设这时A端口并没有学习到B端口的MAC地址，这时，A端
口便会使用广播将数据包发送到除A端口以外的所有端口（广播域），当其他计算机接收到数
据包后会与自己的MAC地址进行对比，然后简单的丢弃数据包；当B接收到数据包后，通过
对比后接收数据包，并且记录源地址。通过反复这样的学习，交换机会构建一个基于所有端口
的转发数据库，存储在交换机的内容可寻址存储器当中（CAM）。
在交换机学习到所有端口的信息后，计算机A再次发送数据包给B时，就不再广播地址，而是
直接发送到转发数据库中所对应的B端口。通过这样的学习，在交换机上实现了微分段，每个
连接到交换机端口的计算机都可以独享带宽。
三、什么是路由
路由工作在OSI参考模型的第三层网络层当中，它是基于第三层的IP地址信息来作为判断依据
来将网络划分成不同段（IP子网）的技术，与桥接和交换不同，路由划分的是独立的逻辑网段，
每个所连接的网段都具有独立的网络IP地址信息，而不是以MAC地址作为判断路径的依据，
这样路由便有隔离广播的能力；而交换和桥接是划分物理网段，它们仅仅是将物理传输介质进
行分段处理。同时路由具备路径选择的功能，会根据不同的目的IP地址来分析到达目的地最合
适的路径。
在下图中，我们看到路由器所连接了三台交换机，这三台交换机分别被划分为三个不同的子网
地址段：192.168.0.0、192.168.1.0、192.168.3.0。当计算机A向B发送数据包时，在不知道到
达B的路径时，交换机A会将数据包在自己所在的段上全网广播，当到达路由器中，路由器便
不会再广播这个数据包，它根据路由协议的规则来判断到达B应该选择将其转发到那个段上，
这时便会将数据包转发到对应的IP地址段当中，而不广播到不需要这个数据包的C网段当中。
如果路由器中没有规则定义到达目的IP地址的路径时，它会直接丢弃这个数据包。
路由器主要有路径选择和数据转发两个基本功能，但在很多场景下，路由器一般都承担着网关
的角色。在国内，我们通常都是采用PPPOE拨号或者静态路由两种方式实现局域网共享上网。
这时，路由器主要的功能是实现局域网和广域网之间的协议转换，这同样也是网关的主要用途。
四、三者之间的区别
1、位于参考模型的层数不同
在开放系统互联参考模型当中，网桥和交换机都是位于参考模型的第二层-数据链路层，而路由
器则位于更高一层-网络层。
2、基于的路径判断条件不同
由于位于OSI参考模型的层数不同，所以使交换机、网关这两种设备判断路径的条件也不相同，
网桥和交换机是根据端口的MAC地址来判断数据包转发，而路由器则使用IP地址来进行判断。
3、控制广播的能力不同网桥和交换机（三层交换机或支持VLAN功能的除外）这两种设备是
无法控制网络的广播，如果有广播数据包，就会向所有的端口转发，所以在大的网络环境当中，
必须得要有路由器来控制网络广播。
4、智能化程度不同
在判断数据的时候，网桥只能判断是否在同一个物理网段，交换机则可以判断数据包是属于那
个端口，但是这两种设备都没有选择最优路径的能力，而路由器基于IP地址判断路径，所以会
根据IP地址信息来判断到达目的地的最优路径。
五、三者的不同应用场景及未来发展
在现实的应用环境当中，网桥已经基本上不会被使用了，在中小型的局域网当中，最常用到的
组网设备便是交换机，是否选择路由器会根据网络的规模和功能来决定，在大型网络中，路由
器是必须的，用来控制广播，但是由于技术的不断延伸，交换机也被集成了基于IP地址判断路
径及控制广播的功能，所以，路由器现在逐步在被可路由式交换机所取代。
前面提到，路由器在很多场景下都是被用过网关，所以，随着宽带技术的迅速发展，在最末一
公里，一种新兴的设备-宽带路由器将会逐步取代传统路由器来实现网络的接入功能。
相信通过上面的介绍，大家对于网桥、交换、路由及网关的功能有了更清晰的了解！