網路互聯設備

數據在網路中是以“包”的形式傳遞的，但不同網路的“包”，其格式也是不一樣的。如果在不同的網路間傳送數據，由於包格式不同，導致數據無法傳送，於是網路間連線設備就充當“翻譯”的角色，將一種網路中的“信息包”轉換成另一種網路的“信息包”。

信息包在網路間的轉換，與OSI的七層模型關係密切。如果兩個網路間的差別程度小，則需轉換的層數也少。例如乙太網與乙太網互連，因為它們屬於一種網路，數據包僅需轉換到OSI的第二層（數據鏈路層），所需網間連線設備的功能也簡單（如網橋）；若乙太網與令牌環網相連，數據信息需轉換至OSI的第三層（網路層），所需中介設備也比較複雜（如路由器）；如果連線兩個完全不同結構的網路TCP/IP和SNA，其數據包需做七層的轉換，需要的連線設備也最複雜（如網關）。

基本介紹

• 中文名：網路互聯設備
• 分類：通信
• 套用：數據傳輸

簡介

如果說由於微型計算機的普及，導致了若干台微機相互連線，從而產生了區域網路的話，那么由於網路的普遍套用，為了在更大範圍內實現相互通信和資源共享，網路之間的互聯便成為一種信息快速傳達的最好方式。

網路互聯時，必須解決如下問題：在物理上如何把兩種網路連線起來。一種網路如何與另一種網路實現互訪與通信，如何解決它們之間協定方面的差別，如何處理速率與頻寬的差別，解決這些問題，協調，轉換機制的部件就是中繼器，網橋，路由器，接入設備和網關等。

分類

五個大類

網路互連設備根據不同層實現的機理不一樣，又具體分為五類：

一、網路傳輸介質互聯設備

二、網路物理層互聯設備

三、數據鏈路層互聯設備

四、網路層互聯設備

五、套用層互聯設備

常用設備

互連設備	工作層次	主要功能
中繼器	物理層	對接收信號進行再生和傳送，只起到擴展傳輸距離的作用，對高層協定是透明的，但使用個數有限。
集線器	物理層	多連線埠的中繼器
網橋	數據鏈路層	根據幀物理地址進行網路之間的信息轉發，可緩解網路通信繁忙度，提高效率。網橋納入存儲和轉發功能可使其適應於連線使用不同MAC 協定的兩個LAN，因而構成一個不同LAN 混連在一起的混合網路環境。
二層交換機	數據鏈路層	指傳統的交換機，多連線埠網橋。
三層交換機	網路層	帶路由功能的二層交換機。
路由器	網路層	通過邏輯地址進行網路之間的信息轉發，可完成異構網路之前的互聯互通，只能連線使用相同網路協定的子網。
多層交換機	高層（第4~7層）	帶協定轉換的交換機。
網關	高層（第4~7層）	最複雜的網路互連設備，用戶連線網路層以上執行不同協定的子網。

傳輸介質

一般包括如下幾類：

·T型連線器;

·收發器;

·禁止或非禁止雙絞線連線器RJ--45;

·RS252接口(DB--25);

·DB--15接口;

·VB35同步接口;

·網路接口單元;

·數據機。

互聯設備

中繼器

中繼器是區域網路互連的最簡單設備，它工作在OSI體系結構的物理層，它接收並識別網路信號，然後再生信號並將其傳送到網路的其他分支上。要保證中繼器能夠正確工作，首先要保證每一個分支中的數據包和邏輯鏈路協定是相同的。例如，在802.3以太區域網路和802.5令牌環區域網路之間，中繼器是無法使它們通信的。

但是，中繼器可以用來連線不同的物理介質，並在各種物理介質中傳輸數據包。某些多連線埠的中繼器很像多連線埠的集線器，它可以連線不同類型的介質。中繼器是擴展網路的最廉價的方法。當擴展網路的目的是要突破距離和結點的限制時，並且連線的網路分支都不會產生太多的數據流量，成本又不能太高時，就可以考慮選擇中繼器。採用中繼器連線網路分支的數目要受具體的網路體系結構限制。

中繼器沒有隔離和過濾功能，它不能阻擋含有異常的數據包從一個分支傳到另一個分支。這意味著，一個分支出現故障可能影響到其它的每一個網路分支。

集線器

集線器是有多個連線埠的中繼器。簡稱HUB

集線器是一種以星型拓撲結構將通信線路集中在一起的設備，相當於匯流排，工作在物理層，是區域網路中套用最廣的連線設備，按配置形式分為獨立型hub，模組化hub和堆疊式hub三種。

智慧型型HUB改進了一般HUB的缺點，增加了橋接能力，可濾掉不屬於自己網段的幀，增大網段的頻寬，且具有網管能力和自動檢測連線埠所連線的PC網卡速度的能力。

市場上常見有10M，100M等速率的HUB。

隨著計算機技術的發展，Hub又分為切換式、共享式和可堆疊共享式三種。

(1)切換式Hub

一個切換式Hub重新生成每一個信號並在傳送前過濾每一個包，而且只將其傳送到目的地址。切換式Hub可以使10Mbps和100Mbps的站點用於同一網段中。

(2)共享式Hub共享式Hub提供了所有連線點的站點間共享一個最大頻寬。例如，一個連線著幾個工作站或伺服器的100Mbps共享式Hub所提供的最大頻寬為100Mbps，與它連線的站點共享這個頻寬。共享式Hub不過濾或重新生成信號，所有與之相連的站點必須以同一速度工作(10Mbps或100Mbps)。所以共享式Hub比切換式Hub價格便宜。

(3)堆疊共享式Hub堆疊共享式Hub是共享式Hub中的一種，當它們級連在一起時，可看作是網中的一個大Hub。

網橋

網橋(Bridge)是一個區域網路與另一個區域網路之間建立連線的橋樑。網橋是屬於數據鏈路層的一種設備，它的作用是擴展網路和通信手段，在各種傳輸介質中轉發數據信號，擴展網路的距離，同時又有選擇地將有地址的信號從一個傳輸介質傳送到另一個傳輸介質，並能有效地限制兩個介質系統中無關緊要的通信。網橋可分為本地網橋和遠程網橋。本地網橋是指在傳輸介質允許長度範圍內網際網路的網橋;遠程網橋是指連線的距離超過網路的常規範圍時使用的遠程橋，通過遠程橋互聯的區域網路將成為城域網或廣域網。如果使用遠程網橋，則遠程橋必須成對出現。 　在網路的本地連線中，網橋可以使用內橋和外橋。內橋是檔案服務的一部分，通過檔案伺服器中的不同網卡連線起來的區域網路，由檔案伺服器上運行的網路作業系統來管理。外橋安裝在工作站上，實現兩個相似或不同的網路之間的連線。外橋不運行在網路檔案伺服器上，而是運行在一台獨立的工作站上，外橋可以是專用的，也可以是非專用的。作為專用網橋的工作站不能當普通工作站使用，只能建立兩個網路之間的橋接。而非專用網橋的工作站既可以作為網橋，也可以作為工作站。

網路交換機

交換式乙太網數據包的目的地址將以太包從原連線埠送至目的端，向不同的目的連線埠傳送以太包時，就可以同時傳送這些以太包，達到提高網路實際吞吐量的效果。網路交換機可以同時建立多個傳輸路徑，所以在套用聯結多台伺服器的網段上可以收到明顯的效果。主要用於聯HUB，Server或分散式主幹網。

交換器(switch)

按採用技術對網路交換機進行分類：

直通交換(cut—through)：一旦收到信息包中的目標地址，在收到全幀之前便開始轉發。適用於同速率連線埠和碰撞誤碼率低的環境。

存儲轉發(store—and—forward)：確認收到的幀，過濾處理壞幀。適用於不同速率連線埠和碰撞，誤碼串高的環境。

橋由器

Brouter是網橋和路由器的合併。

路由器

路由器工作在OSI體系結構中的網路層，這意味著它可以在多個網路上交換和路由數據數據包。路由器通過在相對獨立的網路中交換具體協定的信息來實現這個目標。比起網橋，路由器不但能過濾和分隔網路信息流、連線網路分支，還能訪問數據包中更多的信息。並且用來提高數據包的傳輸效率。

路由表包含有網路地址、連線信息、路徑信息和傳送代價等。

路由器比網橋慢，主要用於廣域網或廣域網與區域網路的互連。

路由器(Router)是用於連線多個邏輯上分開的網路。邏輯網路是指一個單獨的網路或一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時，可通過路由器來完成。因此，路由器具有判斷網路地址和選擇路徑的功能，它能在多網路互聯環境中建立靈活的連線，可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連線各種子網。路由器是屬於網路套用層的一種互聯設備，只接收源站或其他路由器的信息，它不關心各子網使用的硬體設備，但要求運行與網路層協定相一致的軟體。路由器分本地路由器和遠程路由器，本地路由器是用來連線網路傳輸介質的，如光纖、同軸電纜和雙絞線;遠程路由器是用來與遠程傳輸介質連線並要求相應的設備，如電話線要配數據機，無線要通過無線接收機和發射機。

設備網關

在一個計算機網路中，當連線不同類型而協定差別又較大的網路時，則要選用網關設備。網關的功能體現在OSI模型的最高層，它將協定進行轉換，將數據重新分組，以便在兩個不同類型的網路系統之間進行通信。由於協定轉換是一件複雜的事，一般來說，網關只進行一對一轉換，或是少數幾種特定套用協定的轉換，網關很難實現通用的協定轉換。用於網關轉換的套用協定有電子郵件、檔案傳輸和遠程工作站登錄等。　網關和多協定路由器(或特殊用途的通信伺服器)組合在一起可以連線多種不同的系統。

和網橋一樣網關可以是本地的，也可以是遠程的。

網關已成為網路上每個用戶都能訪問大型主機的通用工具。

網關把信息重新包裝的目的是適應目標環境的要求。

網關能互連異類的網路。

網關從一個環境中讀取數據，剝去數據的老協定，然後用目標網路的協定進行重新包裝。

網關的一個較為常見的用途是在區域網路的微機和小型機或大型機之間作翻譯。