第二章 网络互连设备

网络互连的目标是提供一个无缝的通信系统。用于实现将同构或异构网络互连起来的设备称为网络互连设备。常见的网络互连设备有中继器、集线器、网桥、交换机、路由器和网关等。

中继器是一种物理层设备，仅用来放大或再生较弱的信号。它在两个电缆段之间复制每个比特，用于防止由于电缆过长或连接设备过多而造成的信号丢失或衰减。

集线器是最常见的网络连接设备，常用于构建局域网或局域网中的有关网段，用来实现网段连接或网段隔离，具有组网简便等特点。

网桥和第2层交换机是工作在数据链路层、实现同构网络互连的设备。其基本特征是：能够互连在数据链路层具有不同协议、不同传输介质和不同传输速率的网络；根据数据帧所携带的目的结点硬件地址（MAC地址）转发数据帧；可以分隔两个网络之间的通信量，有利于改善互联网的通信性能与安全性能。

路由器（包括第3层交换机）是在网络层上实现网络互连的设备。它们可以实现异构网络的连接，能识别不同网络层协议，如IP、IPX和AppleTalk等。路由器具有一定的智能，它的功能涉及物理层、数据链路层和网络层。因为路由器工作在网络层，不需要知道网络拓扑结构的有关信息，因此可用它连接不同拓扑结构的网络。通常，网桥用于局域网互连，路由器用于广域网互连，第3层交换机则用于局域网与城域网中不同逻辑子网（网络层）的互连。

网关也称为协议转换器、网间连接器和信关等。如果高层协议不相同的两个网络要互相连接，就需要使用网关。用网关进行网络互连相当复杂。

以上是基于OSI参考模型协议层的概念所进行的讨论，而实际市场上的网络互连设备都是多种功能的组合。本章主要介绍各种网络互连设备的组成和基本工作原理，以及在网络互连中所担当的角色。