几种网络通信设备之比较

集线器、桥接器(网桥)、路由器、交换机、中继器、网关是几种比较常用的网络通信设备，但是对于初涉网络的人来说，很容易把这些设备混淆在一起，搞不清它们之间的区别。本文的目的旨在明晰这些网络通信设备的概念，阐释它们之间的区别。

1. 中继器

中继器(Rpeater)是局域网环境下用来延长网络距离的互连设备中最简单最廉价的设备，操作在OSI的物理层。中继器对在线路上衰减的信号具有放大再生的功能。一般情况下，中继器两端连接的既可以是相同的传输媒体，也可以不同的传输媒体。但中继器只能连接相同数据传输速率的LAN。中继器在执行信号放大功能时不需要任何智能或算法，只将来自一侧的信号转发到另一侧(双口中继器)或将来自一侧的信号转发到多个口(多口中继器)。

当然，中继器不能无限制地延长网络距离，使用中继器连接以N的电缆段是有限制的。任何两个数据终端设备间允许的传输通路最多由5个中继网段、4个中继器组成。当5个段都存在时，每个光纤链路段不得超过50m0，当通过3个中继器，4个段组成时，光纤链路段最大长度为1000m。

中继器又分为单口中继器和多口中继器，中继器之间可以串接起来。用中继器互连的以太网构成扩展的局域网，可以具有树型或星型结构。

2. 网桥

网桥(Bridge)也叫桥接器，是连接两个局域网的一种存储一转发设备，它能将下个较大的LAN分割为多个网段，或将两个以上的LAN互连为一个逻辑LAN，使LAN上的所有用户都可以访问服务器。

网桥工作在物理层之上的数据链路层，即逻辑链路控制(LLC)和媒体访问控制(MAC)子层。大多数网络(尤其是局域网)结构上的差异体现在MAC层，因此网桥被用于局域网中的MAC 层的转换。它所连接的协议比中继器高，因此功能更强。网桥用来控制数据流量、处理传送差错、提供物理寻址、介质访问算法。

网桥具有筛选和过滤的功能，可以适当隔离不需要传播的信息，从而改善网络功能，包括提高整个扩展局域网的数据吞吐量和网络响应速度，并且还可以改善网络系统的安全保密性。随着LAN上的用户数量和工作站数增加时，LAN上的通信量也随之增加，因而引起性能下降。这是所有LAN共同存在的问题，特别是使用EEF801.3CSMA/CD访问方法的LAN，这个问题表现得更为突出。在这种LAN环境下，对网络进行分段，以减少网络上的用户数和通信量，可以用网桥隔离分段间的流量。

在用网桥划分网段时，一是减少每个LAN段上的通信量;二是要确保网段间的通信量小于每个网段内部的通信量。

3.路由器

路由器工作在网络层。

路由器是在网络层提供多个独立的子网间连接服务的一种存储一转发设备，用路由器连接的网络可以使用在数据链路层和物理层协议完全不同的网络互连中。路由器提供的服务比网桥更为完善。路由器可根据传输费用、转接时延、网络拥塞或信源和终点间的距离来选择最佳路径。路由器的服务通常要由端用户设备提出明确地请求，它处理的仅仅是由用户端设备要求寻址的报文。在实际应用时，它通常作为局城网与广城网连接的主要设备。

路由器可以分为单协议路由器和多协议路由器。其中，单协议路由器用于相同网络层协议的网络互连，而多协议路由器则可以支持多种网络层协议。路由器的互连能力很强，可以进行复杂的路由选择运算。

4. 网关

网关是互连网络中工作在OSI传输层上的设施。之所以称为设施，是因为网关不一定是一台设备，有可能在一台主机中实现网关功能的一个软件，多数网关是用来互连网络的专用系

统.所以市场上从未有过出售网关的广告或公司。因此.在这种意义上，网关是一种概念，或一种功能抽象。

网关提供的从传输层到应用层转换服务是全方位的，实现起来也是非常复杂的，工作效率也很难提高，一般网关只提供有限的几种协议转换。比如IBM的SNA与Internet的TCP/1P 互连是就需要网关进行转换;Netware操作系统与UNXI操作系统互操作时就需要应用系统转换网关;Internet上用简单邮件传输协议SMTP进行传输电子邮件，如何与软件的Exchange 进行互通时，也需要电子邮件网关;oraCel数据与Sybase数据库的数据交换时需要数据库网关。

网关是一种复杂性的网络连接设备，利用它可以实现两个具有不同风格协议且在物理上也相互独立的网络互连，网关具有对不兼容的高层协议进行转换的能力.为了实现异构设备之间的通信.网关需要对不同的链路层、会话层、表示层和应用层协议进行翻译和转换。

一、集线器

集线器作为网络中介设备,其功能只是分配频宽,本身并不具有翻译数包的功能。一般来说，集线器可以分为以下几种：

（1）被动式集线器：本身不对任何信号进行处理。只是将不同网段的信号集中起来,所有连接的设备可能看到通过集线器的所有信号数据包。使用被动式集线器的网络，由于受网络信号衰减的影响，其距离一般不会太长。

（2）主动式集线器：种集线器本身含有对信号进行放大的电子部件,即所说的"信号再生"。信号再生功能可以大大改善网络信号的质量，提高网络的容错能力，加大网络的传输距离，使网络更加健壮。因此，可以说主动式集线器在某种程度上具备了"中继器"的功能,又被称为"多口中继器"。

（3）智能集线器：智能集线器是主动式集线器的增强。它具有网络管理功能,许多集线器已经支持网络管理协议,这使得集线器可以发送数据包到网络主控台。而网络主控台也可以控制集线器。

（4）交换式集线器：交换式集线器内部包含一个能够在口与口之间传送数据的电路。这样，交换式集线器可以只把网络数据交换到与目的计算机相连的端口，而不必把数据重复发送到所有的端口。这一点有点类似于交换机。

集线器的英文缩写为“HUB”，最常用的HUB为以太网HUB。

二、桥接器(网桥)

位于同一网段上的计算机设备可以直接相互通信，而位于不同网段上的设备则不能直接通信，它们之间的通信需要一种将不同网段连接在一起的网络互连设备，路由器和桥接器（网桥）都可以完成这样的工作，但是它们之间又有区别。只要两网段使用相同的高层网络协议,就可以用桥接器(网桥)连接起来。

当同一网段的计算机通信时网桥不会转发到另外的网段,从而避免了网络信息的拥挤和堵塞。只有在不同网段的计算机通信时才会通过网桥转发到另一网段