中继器、网桥和路由器在局域网中的作用与性能

（一）中继器

局域网环境下用来延长网络距离的互联设备中最简单最廉价的是中继器。这种设备操作在OSI的物理层，只具有信号放大再生之类的功能，因此只能连接使用相同媒体访问法和相同数据传输速率的局域网。中继器在执行信号放大功能时不需要任何智能或算法，只是将来自一侧的信号转发到另一侧或将来自一侧的信号转发到多个口。

（二）网桥

比中继器精明得多的互联设备是网桥，它能将一个较大的局域网分割为多个网段，或将两个以上的局域网互联为一个逻辑局域网。无论哪种情况，局域网上的所有用户都可访问服务器。网桥比中继器“精明”，主要在于这种互联设备操作在物理层之上的数据链路层，即数据链路层和子层——媒体访问控制。互联设备操作层次越高，功能就越多，于是便呈现了“精明”的特性。当局域网上的用户数量和工作站数增加时，局域网上的通信量也随之增加，因而引起性能下降。在这种局域网环境下，必须将网络进行分段，以减少网络上的用户数和通信量。将网络进行分段的设备便是网桥。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。

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联克服了物理限制，这意味着构成局域网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协议的两个局域网，因而构成一个不同局域网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；网桥将一个较大的局域网分成段，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；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。

（三）交换机(www.xing528.com)

交换机主要以硬件方式完成过滤、学习和转发过程，通常允许多个端口同时以全双工或半双工模式工作，具有全线速转发、学习、VLAN标记、流量分类及管理等功能。它将收到的数据包按目的地址转发到相应端口，并可在同一时刻与多个端口之间互相通信。能有效地隔离冲突域，解决争用信道等问题。当前交换机发展很快，为了适应不同用户需要，一些交换机采用了模块化设计，可按需安装不同端口数RJ-45或光纤模块。第三层交换可以实现局域网内部路由转发工作，划分有VLAN（虚拟局域网）和子网的网络中可以大大提高网络效率。

（四）路由器

路由器在网络层提供连接服务，用路由器连接的网络可以使用在数据链路层和物理层完全不同的协议。由于路由器操作的OSI层次比网桥高，所以，路由器提供的服务更为完善。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明确地请求。路由器与网桥的另一个重要差别是，路由器了解整个网络，维持互联网络的拓扑，了解网络的状态，因而可以使用最有效的路径发送包。在互联网上交换信息的一个基本要求是每个站都具有可达的唯一地址。

在互联网上，通常要求使用网络地址、主机地址和计算机上运行的应用。路由选择涉及规定路由选择参数以及如何获得这些参数。在互联网中使用的地址是32位的IP地址，该地址由网络号和主机号组成。IP地址分为下述3类：A类地址使用7位来标识网络，24位用来规定网络上的主机；B类地址使用14位来标识网络，16位用来标识主机；C类地址使用21位来标识网络，8位用来标识主机。