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常见的网络设备
常见的网络设备主要包括路由器、交换机、防火墙、网关、调制解调器、集线器、网桥、网络接口卡（NIC）、无线接入点（WAP）和服务器等，这些设备在计算机网络中承担着数据传输、交换、路由和安全防护等关键功能。
核心网络设备分类及功能
路由器（Router）
功能：在不同网络间转发数据包，基于IP地址和路由表选择路径，支持OSPF、BGP等路由协议。
特点：
一个作用是连接不同的网络，另一个作用是选择信息传送的线路（选路）。
选择通畅快捷的近路，能大大提高通信速度，减轻网络系统通信负荷，节约网络系统资源，提高网络系统
畅通率。
应用场景：家庭宽带连接（如无线路由器）、企业级网络互联。
交换机（Switch）
功能：在数据链路层通过MAC地址表智能转发数据，减少广播域，分为二层（仅MAC）和三层（支持IP路由）交换机。
优势：相比集线器，提供更高效率和安全性。
特点：
交换机的每一个端口所连接的网络都是独立的，也就是独享带宽；
并且能够进行地址学习（源端和目标端的MAC地址），维护一张MAC地址表
隔离冲突域。因为每个端口都有一条独占的带宽，当两个端口工作时不影响其它端口的工作。
交换机所连接的设备仍然在同一个广播域内，也就是说，交换机不隔绝广播；
路由器与交换机的区别
1、交换机工作在OSI第二层，路由器工作第三层。交换机的工作原理相对比较简单，而路由器具有更多的智能功能，如选择最佳的线路。
2、交换机利用物理地址来确定是否转发数据；路由器是使用IP地址。由网络管理员来分配的。
3、传统的交换机只能分割冲突域，而无法分割广播域；而路由器可以分割广播域。
三层交换机
三层交换机的核心思想是将二层交换技术和三层转发技术结合起来，以实现高性能的数据包处理和转发。三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。它解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
三层交换机原理
三层交换机的核心原理是“一次路由，多次交换”，即首次数据包通过路由处理建立转发路径，后续数据包直接由硬件快速交换。具体工作机制如下：
1.首包路由处理（软件路由阶段）：
当数据包首次到达时，三层交换机剥离二层头部，根据目标IP地址查找路由表确定出接口和下一跳。
如果ARP表中没有下一跳MAC地址，则发送ARP请求获取，并重新封装数据包（新目标MAC为下一跳地址，源MAC为自身接口地址）。
处理完成后生成转发表项（如MLS条目或FIB表），记录IP、MAC和接口的映射关系。
2.后续包硬件交换（ASIC加速阶段）：
相同流量的后续数据包直接通过交换芯片（ASIC）转发，无需CPU处理。
ASIC芯片实现纳秒级转发，吞吐量可达Tbps级别，效率远超传统路由器CPU。
3.与路由器的关键区别：
三层交换机主要优化局域网内VLAN间路由，实现接近二层交换的速度。
不具备路由器的高级功能（如NAT、VPN），因此常用于企业网核心层，而跨地域访问仍需专业路由器。
三层交换机与路由器的区别
1、主要功能不同
三层交换机同时具备了数据交换和路由转发两种功能，但其主要功能还是数据交换；而路由器仅具有路由转发这一种主要功能。
2、主要适用的环境不一样
三层交换机的路由功能通常比较简单，因为它所面对的主要是简单的局域网连接。路由器主要是用于不同类型的网络之间。它最主要的功能就是路由转发，所以路由器的路由功能通常非常强大，不仅适用于同种协议的局域网间，更适用于不同协议的局域网与广域网间。它的优势在于选择最佳路由、负荷分担、链路备份及和其他网络进行路由信息的交换等等路由器所具有功能。为了与各种类型的网络连接，路由器的接口类型非常丰富，而三层交换机则一般仅同类型的局域网接口，非常简单。
3、性能体现不一样
路由器和三层交换机在数据包交换操作上存在着明显区别。路由器一般由基于微处理器的软件路由引擎执行数据包交换，而三层交换机通过硬件执行数据包交换。
三层交换机的性能要远优于路由器，非常适用于数据交换频繁的局域网中；而路由器虽然路由功能非常强大，但它的数据包转发效率远低于三层交换机，更适合于数据交换不是很频繁的不同类型网络的互联，如局域网与互联网的互联。
防火墙（Firewall）
功能：控制进出网络的流量，通过规则过滤恶意数据，类型包括包过滤防火墙和下一代防火墙（NGFW）。
网关（Gateway）
网关在传输层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。基本功能是实现不同网络协议之间的转换。
功能：实现不同协议或数据格式的网络互联，如TCP/IP与SNA网络的转换，工作在传输层以上。
特点：
1、将两个或多个在高层使用不同协议的网络段连接在一起的软硬件。
2、网关从一个网络收到数据包，重新打包成目的网络能接收并处理的格式。
3、理论上说，有多少种通信体系结构和应用层协议的组合，就可能有多少种网关。
基础连接设备
调制解调器（Modem）：转换数字与模拟信号，用于ADSL或光纤宽带接入。
网络接口卡（NIC）：为计算机提供物理网络连接（有线/无线），处理数据帧收发。
无线接入点（WAP）：将有线网络转换为无线信号，支持Wi-Fi设备接入。
其他关键设备
集线器（Hub）
物理层设备，广播数据至所有端口，已逐渐被交换机取代。
共享带宽的设备，采用广播的形式来传输信息，可以实现多台电脑同时使用一个进线接口来上网或组成局域网 。
HUB不管有多少端口，所有端口都共享一条带宽，同一时刻只能有两个端口传送数据，其它端口只能等待，传输效率低；如果是8口的HUB，那么每个端口得到的带宽就只有1/8的总带宽；
网桥（Bridge）：基于MAC地址连接局域网段，隔离冲突域。
服务器：提供网络服务（如存储、应用），分为通用型与专用型，支持高并发和高可靠性需求。
总结：
- 单从组建局域网来说，交换机的速度最快，其次是路由器，最后是HUB。而价格是路由器最贵，然后是交换机
和HUB. - 集线器和交换机的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网；但是两者在性能上有区别：集
线器采用的式共享带宽的工作方式，而交换机是独享带宽。这样在机器很多或数据量很大时，两者将会有比较
明显的区别; - 路由器的作用在于连接不同的网络并且找到网络中数据传输最合适的路径。
- 交换机与路由器的区别在于：
交换机属于OSI第二层即数据链路层设备。它根据MAC地址寻址。
路由器属于OSI第三层即网络层设备，它根据IP地址进行寻址，通过路由表路由协议产生。
常见的网络连接介质
双绞线
- 双绞线俗称网线，每条双绞线通过两端安装的RJ-45连接器（俗称水晶头）将各种网络设备连接起来。 多
用于主机到集线器或交换机的连接。 - 双绞线中两种标准：
568A标准：绿白-1，绿-2，橙白-3，蓝-4，蓝白-5，橙-6，棕白-7，棕-8
568B标准：橙白-1，橙-2，绿白-3，蓝-4，蓝白-5，绿-6，棕白-7，棕-8
直通线：双绞线两边是一样标准，如568B-568B（常用）
交叉线：双绞线两边标准不一样，如568A-568B - 网络设备连接
直通线：交换机到路由器、计算机到交换机、计算机到集线器等不同设备互联
交叉线：交换机到交换机、交换机到集线器、集线器到集线器、路由器到路由器、计算机到计算机、
计算机到路由器等相同设备互联
光纤
与其它传输介质比较，光纤的电磁绝缘性能好、信号衰小、频带宽、传输速度快、传输距离大。主要用于要求
传输距离较长、布线条件特殊的主干网连接。具有不受外界电磁场的影响，无限制的带宽等特点，可以实现每
秒万兆位的数据传送，尺寸小、重量轻，数据可传送几百千米，价格昂贵。