中继器，集线器和网桥

1. 中继器（Repeater）

    中继器也被成为转发器，它工作在物理层，作用是将信号放大并整形后再转发出去，消除信号由于经过一长段电缆而造成的失真和衰减，使信号的波形和强度达到所要求的指标。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。

    中继器可以连接两局域网的电缆，重新定时并再生电缆上的数字信号，然后发送出去，这些功能是ISO模型中第一层--物理层的典型功能。中继器的作用是增加局域网的覆盖区域，例如，以太网标准规定单段信号传输电缆的最大长度为500米，但利用中继器连接4段电缆后，以太网中信号传输电缆最长可达2000米。有些品牌的中继器可以连接不同物理介质的电缆段，如细同轴电缆和光缆。中继器只将任何电缆段上的数据发送到另一段电缆上，并不管数据中是否有错误数据或不适于网段的数据。

2.集线器（Hub）

     集线器是管理网络的最小单元，是局域网的星型连接点。它对工作站进行集中管理，不让出问题的区段影响整个网络的正常运行。Hub是局域网中应用最广的连接设备，目前若按配置形式可分为独立型集线器、模块化集线器和堆叠式集线器三种。智能型集线器（Intelligent　Hub）改进了一般集线器的缺点，增加了桥接的能力，可滤掉不属于自己网段的帧（类似于网桥），增大网段的频宽，且具有网管能力和自动检测端口所连接的PC网卡速度的能力，目前智能型集线器大量用于交换式局域网。市场上常见到的是10M、100M或10M/100M等速率的集线器（用于千兆以太网的1000M集线器也已面市）。集线器的连接应考虑所使用的网络传输介质，一般集线器应具有BNC和RJ-45两个接口或BNC、RJ-45和AUI三个接口。集线器接口数通常有8口、12口、16口等几种。

     集线器一词来自英文Hub，本意是中枢或多路交汇点。目前生产Hub的厂商大约多达150家，市场竞争相当激烈。这对用户而言将是一个很好的机会。用户一方面可从多家产品中选择高性能／价格比的产品，另一方面可获得较好的服务。
    早期的Hub通常都是以优化网络布线结构，简化网络管理为目标而设计的。现在的Hub则以高性能、多功能和智能化为设计目标。这种Hub不仅具有传统Hub将多个节点汇接到一起的能力，而且采取了模块化结构，可根据需要选择各种模块。这些模块支持的传输媒体，与媒体的连接方式，通信协议等几乎无所不包，这种将多种网络技术集中到一个机箱内的设备，有的人称之为超级Hub，更多的人则将其称为集中器。目前提供集中器产品的公司也有多家，如Bay、Network、Cabletron、Chipcom、3Com、LANnet以及D、Link、等。然而这不意味着集中器可以代替传统的Hub。因为集中器需要机箱，电源以及连接各种模块的互连背板。如果你的网络环境属于工作组类型，涉及的网络节点仅仅几个，显而易见，在这种情况下使用集中器便将是一种浪费。
     术语Hub或集线器不仅适用于IEEE802.3或以太网（Ethernet）的10Base-T技术，也适用于802.5令牌环或ARCnet技术。在令牌环技术中，起Hub作用的设备称为MAU（多站访问单元）；在APCnet技术中，Hub还可以分为两种类型，一种叫有源Hub，另一种叫无源Hub。不管哪一种Hub，其作用都是用于连接多台设备。然而，由于IEEE802.3　10Base-T网络技术的使用范围远比IEEE802.5或ARCnet大得多，所以目前主要以Ethernet　Hub为主。

3. 网桥（Bridge）

    网桥（Bridge）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。它们毫无目的的这么做，对它们所转发消息的内容毫不在意。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）。网桥的功能在延长网络跨度上类似于中继器，然而它能提供智能化连接服务，即根据帧的终点地址处于哪一网段来进行转发和滤除。网桥对站点所处网段的了解是靠“自学习”实现的。

     当使用网桥连接两段LAN时，网桥对来自网段1的MAC帧，首先要检查其终点地址。如果该帧是发往网段1上某一站的，网桥则不将帧转发到网段2，而将其滤除；如果该帧是发往网段2上某一站的，网桥则将它转发到网段2。这表明，如果LAN1和LAN2上各有一对用户在本网段上同时进行通信，显然是可以实现的。因为网桥起到了隔离作用。可以看出，网桥在一定条件下具有增加网络带宽的作用。

     网桥的存储和转发功能与中继器相比有优点也有缺点，其优点是：使用网桥进行互连克服了物理限制，这意味着构成LAN的数据站总数和网段数很容易扩充。网桥纳入存储和转发功能可使其适应于连接使用不同MAC协议的两个LAN。因而构成一个不同LAN混连在一起的混合网络环境。网桥的中继功能仅仅依赖于MAC帧的地址，因而对高层协议完全透明。网桥将一个较大的LAN分成段，有利于改善可靠性、可用性和安全性。

     网桥的主要缺点是：由于网桥在执行转发前先接收帧并进行缓冲，与中继器相比会引入更多时延。由于网桥不提供流控功能，因此在流量较大时有可能使其过载，从而造成帧的丢失。网桥的优点多于缺点正是其广泛使用的原因。

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