网络互连设备 中继器；网桥；路由器；网关

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网络互连设备 中继器；网桥；路由器；网关

中继器 由于传输线路噪声的影响，承载信息的数字信号或模拟信号只能传输有限的距离，中继器的功能是对接收信号进行再生和发送，从而增加信号传输的距离。它是最简单的网络互连设备，连接同一个网络的两个或多个网段。如以太网常常利用中继器扩展总线的电缆长度，标准细缆以太网的每段长度最大185米，最多可有5段，因此增加中继器后，最大网络电缆长度则可提高到925米。一般来说，中继器两端的网络部分是网段，而不是子网。 集线器是一种特殊的中继器，可作为多个网段的转接设备，因为几个集线器可以级联起来。智能集线器，还可将网络管理、路径选择等网络功能集成于其中。随着网络交换技术的发展，集线器正逐步为交换机所取代。 网桥 也称桥接器，即数据链路层的介质访问控制(MAC)子层，能够实现物理层和MAC层协议不同的网络间的连接。这个名词听起来好像既熟悉又陌生，它到底是什么呢？其实网桥是一种连接局域网 (LAN) 段的廉价而便捷的方法。若要了解网桥如何工作，则需要首先了解 LAN 段。LAN 段是连接计算机的网络媒体的单个部分。例如，假设您有三台计算机：计算机 A、计算机 B 和计算机 C。计算机 A 有两个以太网卡，而计算机 B 和 C 各有一个以太网卡。连接 A 和 B 的以太网电缆将创建一个 LAN 段。另一个连接 A 和 C 的以太网电缆将创建另一个 LAN 段。 网桥将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。它工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。网络1和网络2通过网桥连接后，网桥接收网络1发送的数据包，检查数据包中的地址，如果地址属于网络1，它就将其放弃，相反，如果是网络2的地址，它就继续发送给网络2。这样可利用网桥隔离信息，将网络划分成多个网段，隔离出安全网段，防止其他网段内的用户非法访问。由于网络的分段，各网段相对独立，一个网段的故障不会影响到另一个网段的运行。 网桥可以是专门硬件设备，也可以由计算机加装的网桥软件来实现，这时计算机上会安装多个网络适配器（网卡）。 网桥工作在数据链路层，将两个LAN连起来，根据MAC地址来转发帧，可以看作一个“低层的路由器”（路由器工作在网络层，根据网络地址如IP地址进行转发）。远程网桥通过一个通常较慢的链路（如电话线）连接两个远程LAN，对本地网桥而言，性能比较重要，而对远程网桥而言，在长距离上可正常运行是更重要的 传统上，如果您需要网络具有多个段，则您有两个选择：路由和桥接。IP 路由是连接网络段的常用解决方案。但是，若要安装 IP 路由，则需要购买硬件路由器或在段之间的交接处安装计算机以用作路由器。对于每个网络段上的每台计算机而言，IP 路由都要求对 IP 寻址进行复杂配置，而且每个网络段都需要配置为独立的子网。IP 路由是适合于大型网络的解决方案，此时可缩放性很重要，而且需要经验丰富的人员配置和维护网络。硬件桥接解决方案不一定像 IP 路由一样进行复杂配置，但是它需要购买额外的硬件桥。如果是家庭或小型办公网络，则这两个选择都不理想，您既不愿意购买昂贵的搭桥硬件，也不愿意请有经验的人员管理 IP 路由网络。 相反，网桥允许通过选择适当的网络连接图标并单击"桥接"，连接 LAN 段。相似的按钮允许您启用桥并将连接添加到该桥。网桥管理整个网络的 LAN 段并创建单个子网。不需要进行配置，不需要购买额外的硬件（如路由器或桥）。在单个子网 IP 网络中，IP 寻址、地址分配和名称解析将被高度简化 网桥可以在不同类型的网络媒体之间创建连接。在传统网络中，如果使用混合媒体类型，则每种媒体都需要一个单独子网，而且需要在多个网络子网间进行数据包转发。因为不同的媒体类型要使用不同的协议，所以需要进行数据包转发。"网桥"自动进行所需的配置，以将信息从一种媒体类型转发到另一种类型。 路由器 路由器是用于连接多个逻辑上分开的网络。对用户提供最佳的通信路径，路由器利用路由表为数据传输选择路径，路由表包含网络地址以及各地址之间距离的清单，路由器利用路由表查找数据包从当前位置到目的地址的正确路径。路由器使用最少时间算法或最优路径算法来调整信息传递的路径，如果某一网络路径发生故障或堵塞，路由器可选择另一条路径，以保证信息的正常传输。路由器可进行数据格式的转换，成为不同协议之间网络互连的必要设备。 网桥与路由器的比较 网桥并不了解其转发帧中高层协议的信息，这使它可以同时以同种凡是处理IP、IPX等协议，它还提供了将无路由协议的网络（如NetBEUI）分段的功能。 由于路由器处理网络层的数据，因此它们更容易互连不同的数据链路层，如令牌环网段和以太网段。网桥通常比路由器难控制。象IP等协议有复杂的路由协议，使网管易于管理路由；IP等协议还提供了较多的网络如何分段的信息（即使其地址也提供了此类信息）。而网桥则只用MAC地址和物理拓扑进行工作。因此网桥一般适于小型较简单的网络。 网桥所具有的功能，路由器都有，在网络上路由器本身有自己的网络地址，而网桥没有。由网桥连接的网络仍然是一个逻辑网络，而路由器则将网络分成若干个逻辑子网。为了管理网络，一般要利用路由器将大型的网络划分成多个子网。Internet由各种各样的网络构成，路由器是一种非常重要的组成部分，整个Internet上的路由器不计其数。Intranet要并入Internet，兼作Internet服务，路由器是必不可少的组件，并且路由器的配置也比较复杂。 网关 网关，又叫协议转换器，可以支持不同协议之间的转换， 实现不同协议网络之间的互连。主要用于不同体系结构的网络或者局域网与主机系统的连接。在互连设备中，它最为复杂，一般只能进行一对一的转换，或是少数几种特定应用协议的转换。网关一般是一种软件产品。目前，网关已成为网络上每个用户都能访问大型主机的通用工具。  实质是 一个网络通向其他网络的ip地址 1.物理层（即常说的第一层、层L1）中继系统，即转发器（repeater）中继器。 2.数据链路层（即第二层，层L2），即网桥或桥接器（bridge）。 3.网络层（第三层，层L3）中继系统，即路由器（router）。 4.网桥和路由器的混合物桥路器（brouter）兼有网桥和路由器的功能。 5.在网络层以上的中继系统，即网关（gateway）. 当中继系统是转发器时，一般不称之为网络互联，因为这仅仅是把一个网络扩大了，而这仍然是一个网络。高层网关由于比较复杂，目前使用得较少。因此一般讨论网络互连时都是指用交换机和路由器进行互联的网络。本文主要阐述交换机和路由器及其区别。 2 交换机和路由器 “交换”是今天网络里出现频率最高的一个词，从桥接到路由到ATM直至电话系统，无论何种场合都可将其套用，搞不清到底什么才是真正的交换。其实交换一词最早出现于电话系统，特指实现两个不同电话机之间话音信号的交换，完成该工作的设备就是电话交换机。所以从本意上来讲，交换只是一种技术概念，即完成信号由设备入口到出口的转发。因此，只要是和符合该定义的所有设备都可被称为交换设备。由此可见，“交换”是一个涵义广泛的词语，当它被用来描述数据网络第二层的设备时，实际指的是一个桥接设备；而当它被用来描述数据网络第三层的设备时，又指的是一个路由设备。