不论是局域网、城域网还是广域网，在物理上通常都是由网卡、集线器、交换机、路由器、网线、RJ45接头等网络连接设备和传输介质组成的。网络设备又包括中继器、网桥、路由器、网关、防火墙、交换机等设备。
- 词条目录
1 简介
2 中继器
3 网桥
4 路由器
5 网关
6 防火墙
7 交换机
8 其他
9 供应商
- 9.1 防断电
- 9.2 防雷击
- 9.3 防静电
- 9.4 防灰尘
- 9.5 防电磁干扰
- 9.6 防潮散热
- 9.7 总结
简介
不论是局域网、城域网还是广域网，在物理上通常都是由网卡、集线器、交换机、路由器、网线、RJ45接头等网络连接设备和传输介质组成的。网络设备又包括中继器、网桥、路由器、网关、防火墙、交换机等设备。
中继器
（Repeater)
中继器是局域网互连的最简单设备，它工作在OSI体系结构的物理层，它接收并识别网络信号，然后再生信号并将其发送到网络的其他分支上。要保证中继器能够正确工作，首先要保证每一个分支中的数据包和逻辑链路协议是相同的。例如，在802.3以太局域网和802.5令牌环局域网之间，中继器是无法使它们通信的。
但是，中继器可以用来连接不同的物理介质，并在各种物理介质中传输数据包。某些多端口的中继器很像多端口的集线器，它可以连接不同类型的介质。
中继器是扩展网络的最廉价的方法。当扩展网络的目的是要突破距离和结点的限制时，并且连接的网络分支都不会产生太多的数据流量，成本又不能太高时，就可以考虑选择中继器。采用中继器连接网络分支的数目要受具体的网络体系结构限制。
中继器没有隔离和过滤功能，它不能阻挡含有异常的数据包从一个分支传到另一个分支。这意味着，一个分支出现故障可能影响到其它的每一个网络分支。
集线器是有多个端口的中继器。简称HUB
网桥
（Bridge)
网桥工作于OSI体系的数据链路层。所以OSI模型数据链路层以上各层的信息对网桥来说是毫无作用的。所以协议的理解依赖于各自的计算机。
网桥包含了中继器的功能和特性，不仅可以连接多种介质，还能连接不同的物理分支，如以太网和令牌网，能将数据包在更大的范围内传送。网桥的典型应用是将局域网分段成子网，从而降低数据传输的瓶颈，这样的网桥叫“本地”桥。用于广域网上的网桥叫做“远地”桥。两种类型的桥执行同样的功能，只是所用的网络接口不同。
生活中的交换机就是网桥。
路由器
（Router)
路由器工作在OSI体系结构中的网络层，这意味着它可以在多个网络上交换和路由数据数据包。路由器通过在相对独立的网络中交换具体协议的信息来实现这个目标。比起网桥，路由器不但能过滤和分隔网络信息流、连接网络分支，还能访问数据包中更多的信息。并且用来提高数据包的传输效率。
路由表包含有网络地址、连接信息、路径信息和发送代价等。
路由器比网桥慢，主要用于广域网或广域网与局域网的互连。
桥由器（Brouter)
Brouter是网桥和路由器的合并。
网关
（gateway）网关把信息重新包装的目的是适应目标环境的要求。
网关能互连异类的网络，
网关从一个环境中读取数据，剥去数据的老协议，然后用目标网络的协议进行重新包装。
网关的一个较为常见的用途是在局域网的微机和小型机或大型机之间作翻译。
网关的典型应用是网络专用服务器。
防火墙
（Firewall）
在网络设备中，是指硬件防火墙。
硬件防火墙是指把防火墙程序做到芯片里面，由硬件执行这些功能，能减少CPU的负担，使路由更稳定。
硬件防火墙是保障内部网络安全的一道重要屏障。它的安全和稳定，直接关系到整个内部网络的安全。因此，日常例行的检查对于保证硬件防火墙的安全是非常重要的。
系统中存在的很多隐患和故障在暴发前都会出现这样或那样的苗头，例行检查的任务就是要发现这些安全隐患，并尽可能将问题定位，方便问题的解决。
交换机
交换（switching）是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。
广义的交换机（switch）就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。 在计算机网络系统中，交换概念的提出是对于共享工作模式的改进。我们以前介绍过的HUB集线器就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。
交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。 使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照MAC地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免共享冲突。
交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于2×10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。
总之，交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。
其他
个人计算机：典型的个人计算机就是个体用户所拥有的桌面计算机、工作站或笔记本电脑。微型计算机的最常见的类型就是个人计算机，应用于大多数的组织机构之中。
服务器：网络上，储存了所有必要信息的计算机或其它网络设备，专用于提供特定的服务。例如，数据库服务器中储存了与某些数据库相关的所有数据和软件，允许其它网络设备对其进行访问，并处理对数据库的访问。文档服务器就是计算机和储存设备的组合，专用于供该网络上的任何用户将文档储存到服务器中。打印服务器就是对一台或多台打印机进行管理的设备，而网络服务器就是对网络传输进行管理的计算机。
网卡：网络接口卡（NIC）是计算机或其它网络设备所附带的适配器，用于计算机和网络间的连接。每一种类型的网络接口卡都是分别针对特定类型的网络设计的，例如以太网、令牌网、FDDI或者无线局域网。网络接口卡（NIC）使用物理层（第一层）和数据链路层（第二层）的协议标准进行运作。网络接口卡（NIC）主要定义了与网络线进行连接的物理方式和在网络上传输二进制数据流的组帧方式。它还定义了控制信号，为数据在网络上进行传输提供时间选择的方法。
集线器：集线器是最简单的网络设备。计算机通过一段双绞线连接到集线器。在集线器中，数据被转送到所有端口，无论与端口相连的系统是否按计划好要接收这些数据。除了与计算机相连的端口之外，即使在一个非常廉价的集线器中，也会有一个端口被指定为上行端口，用来将该集线器连接到其它的集线器以便形成更大的网络。
调制解调器：调制解调器是一种接入设备，将计算机的数字信号转译成能够在常规电话线中传输的模拟信号。调制解调器在发送端调制信号并在接收端解调信号。许多接入方式都离不开调制解调器，如56k的调制解调器、ISDN、DSL等。它们可以为内部设备，插在系统的扩展槽中；或外部设备，插在串口或USB端口中；或膝上电脑所用的PCMCIA板；或专为诸如手提电脑等系统中使用而设计的设备。另外，许多膝上电脑都配备了集成调制解调器。还提供了机架式调制解调器供大范围地使用调制解调器，如ISP。
供应商
俗话说得好：“防范于未然”，网络设备就如我们身体各个部位的器官，各个器官健康正常我们的身体才会通气活血。于网络亦然，只有网卡、集线器、交换机、路由器、网线、RJ45接头等网络连接设备和传输介质正常运转，网络才会畅通无阻。我们自己懂得通过做运动、讲究卫生、注意安全、定时体检来保养自己的体魄，那么网络设备应该怎样保养呢?笔者认为防断电、防雷击、防静电、防灰尘、防电磁干扰、防潮散热等等措施是一个也不能少的。随着网络规模的不断扩大，构成网络的设备数量在急剧膨胀，设备的品种也在不断地翻新，如果日常对这些设备不进行保养，没有定期对他们进行维护，日子长了就会引发很多莫名其妙的故障，而且这些故障隐性很高，不容易发现，让你头痛不已。如果遇到突发情况，如雷电，假若你平时没有做好足够的保护措施，说不定马上就报销你的设备。所谓：“平时不烧香，临时抱佛脚”，等到网络性能下降、网络服务终止，你才不得不急急忙忙逐一检测每个网络设备，这样就会消耗大量人力、物力，且很难在短时间内准确定位影响性能、服务的设备故障，轻则耽误了工作的正常进行，重则会导致设备损毁，造成重大的损失，所以，日常的网络设备保养是不可忽视的重点。
防断电
在现今经常供电不足的形势下，市电对企业实施拉闸限电已是常见的现象，而且供电过程中因电压不足还会出现时断时续，电源忽高忽低(电压过低，如低于150V;或过高，如高于260V)的不稳定问题，而由于电源时常不稳定就会导致局域网中路由器、交换机、服务器等各类设备无法连续正常工作，轻则影响了上网的质量，长期如此会大大缩短设备的寿命。所以要保障网络设备的“健康”，就要为他们配备性能优良稳定的UPS电源系统。UPS电源可以解决电网存在的诸如：断电、雷击尖峰、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、频率漂移、电压跌落、脉冲干扰等等问题，而精密的网络设备更是不允许电力有间断的，故此以服务器、大型交换机、路由器为核心的网络中心要配备UPS更是不言而喻了。
网络设备的保护神UPS使用简单但自身却又比较娇气，科学的保养和维护才会延长UPS的寿命。保养的方法包括：尽量不接电感性负载。不宜满载或过度轻载，长期满载状态将直接影响UPS寿命，一般情况下，在线式UPS的负载量应该控制在70%～80%，而后备式的UPS的负载量应该控制在60%～70%。另外还要保护好蓄电池，虽然表面上它不需要维护，但照顾不周，同样会出毛病，蓄电池是要求在0～30℃环境中工作，25℃时效率最高。因此，在冬、夏季一定要注意UPS的工作环境，温度高了会缩短电池寿命，温度低了，将达不到标称的延时。另外还要定期维护，如果当地长期不停电，必须定期三个月人为中断供电，使UPS带负载放电。最后还应把UPS放在通风散热良好的地方。
防雷击
多雷区在我国并不少见，以广州市为例，每年平均的雷暴天气可达80.3次，所以因为雷击而遭受损害的企业及网吧业主数量不少。根据侠诺科技的工程师调查，30%的网络设备故障都与雷击有关。架空进出建筑物的各种数据传输线(如电力线、电源线、信号线、电缆线、电话线等)长期外露分布于防雷装置保护范围外，极容易遭受雷电的侵入。如果没做好足够防雷措施，受到雷电袭击的网络设备损失往往会很惨重，可能直接造成服务器、交换机、HUB和网卡等设备的烧毁及网络的长时段瘫痪。有的时候雷击所造成的感应的电压不足于一次击坏网络设备，即使当时没有造成网络故障，但长年累月的过压冲击网络设备，很容易会引起网络设备零件的老化，让网络设备使用寿命急剧下降，而旧设备更加容易遭受破坏，严重影响网络的稳定性能。
网络设备的防雷方法主要是做好设备接地装置及安装有效的防雷保护系统。首先要做的就是网络设备的安全接地，还要多使用无线AP作讯号桥接减少外露。另外，网络防雷系统大致上分为电源防雷器和网络防雷器，分别保护网络电源和网络信号系统。对于高精的网络设备的保护而言，需要在它们的电源输入端前设置电源防雷器，这样做可以将沿供电线路袭来的雷电过电压侵入波防护在外。而交换机防雷可在交换机的RJ45信号端口增强防雷设计，升级版的交换机的RJ45信号端口浪涌共模防护6kV，普通交换机共模防护2kV（浪涌保护即为防雷击)。升级版的“优肯”交换机防雷功能比普通的高了三倍而网络防雷器则大致上分为空气间隙间隔式和半导体式。
市面上的网络防雷器多采用不同器件组合成三级方式，第一级由大通流量的气体放电管进行初级保护，以降低残压并把大部分雷电流泄放入大地;第二级采用去耦电阻或PTC进行阻流延时和分压，以配合第一、三级的元件的特性要求;第三级采用TVS进行精细保护，以进一步降低残压，使其达到设备的安全电压要求。例如：捷瑞(JaRa) 3207终端设备防雷器、平宇SJ05FF4H入层防雷器、雷迅(ASP) RJ45-XE系列骨干网防雷器都是不错的选择。
防静电
大家都知道静电放电(ElectroStatic Discharge，ESD)很容易造成计算机以及外设的硬件损坏，所以，网络设备同样难逃静电厄运。静电是无处不在的，上文提到的自然界的雷电是强对流气候下典型的ESD现象，但是日常生活中的ESD现象也是频繁地发生着。随着网络设备芯片工艺的进步，芯片的速度和功能都得以提升，但芯片却变得更加脆弱。一个不太高的ESD电压就能将晶体管击穿，一个不太大的ESD电流就能将连线熔断。既然静电是网络设备的无形杀手，那么，大家平时就要对网络设备进行有效的保养和维护，并且要采取正确的防范措施。
(1)各部分网络设备应保持良好的接触，要有可靠的接地。对易受ESD危害的重点设备，应在其外围进行屏蔽和隔离。
(2)北方地区在秋冬季节应使用加湿器，保持室内空气的一定湿度，防止静电在设备、家具和身体上大量积累。
(3)需要打开设备进行维护时，规范的做法是戴上防静电手套，不过，对于广大的普通用户而言，可以先切断电源。
并将手放在墙壁或水管上一会儿，以放掉自身静电。笔者自己就曾遇到这样的一个案例，就是由于静电的原因导致路由器设置参数丢失。笔者公司的局域网，采用ADSL pppoe方式接入，用路由器共享上网，而且所有的电脑均通过交换机连接路由器，使用了将近两年，一直表现正常，但是入冬以后总是出现路由器设置参数丢失导致无法上网的故障，左查右查无结果，后来发现所有的网络设备都放在一个地方，和电脑的连接线交错放在一起，于是马上警觉可能是静电惹的祸，立刻把路由器和交换机放到一边，断电后清理干净，重新固定安装好，故障解决。
防灰尘
灰尘，其危害程度也是不可低估的。所以，路由器、交换机等网络设备的除尘功夫也是很重要的，如果灰尘过多，清理灰尘又不是很及时，你的网络就会出现一些希奇古怪的故障，严重的甚至会烧毁设备里面的芯片。如果你认为笔者所说的对路由器、交换机的危害是“危言耸听”的，那么网卡你相信了吧。计算机在工作的时候，会产生一定的静电场、磁场，加上电源和CPU风扇运转产生的吸力，会将悬浮在空气中的灰尘颗粒吸进机箱并滞留在主办、显卡以及网卡上。如果不定期清理，灰尘将越积越多，严重时，甚至会使电路板的绝缘性能下降，引来短路、接触不良，霉变，造成硬件故障。因此应定期打开机箱，用干净的软布、不易脱毛的小毛刷、吹气球等工具进行机箱内的部件，包括网卡进行除尘。
如果网卡长时间没有进行清理，积的灰尘过多，加之空气潮湿，就会导致网卡上芯片部分引脚之间短路，与主板就不能很好的进行数据交换，到时就会出现很多奇怪的网络问题，严重的就会报销网卡。另外，其它的网络设备也是一样的，要经常除尘，例如水晶头，路由、交换机的接口等等容易“藏污纳诟”的地方就要更加注意保养了。如果要扫除路由器、交换机面板的灰尘，可用潮湿的软布和中性高浓度的洗液进行擦拭，擦完后不必用清水清洗，残留在上面的洗液有助于隔离灰尘，下次清洗时只需用湿润的毛巾进行擦拭即可。
防电磁干扰
数据在网线中传输，是会受到多方面的影响，电磁干扰就是主要的一个方面，所以当我们进行布线的时候网线就应当避开电磁干扰区域。布好线以后还要进行保养，除了不要时常对网线进行弯曲拉扯以及用重物压以外，例如电动机、音箱和无线电收发装置等也要离网线以及网络设备远一点，确保网络信号不会免受外界辐射影响。还有，在计算机内部的网卡发生干扰的情况也会经常出现，因为网卡和显卡由于插得太近也会产生干扰。干扰不严重时，网卡能勉强工作，数据通信量不大时用户往往感觉不到，但在进行大数据量通信时，在Windows98下就会出现“网络资源不足”的提示，造成机器死机现象。
笔者有个朋友，家里安装ADSL以后，上网速度快了很多不过却很不稳定，而且经常掉线。先后重新安装了操作系统，并更换了网卡等设备，以及排除了可能的软件问题，不过情况就是没有改善。后来有一天中午，朋友发现网速突然有了大幅的提升，而且没有掉线，不过到了晚上又恢复了老样子。后来仔细检查线路，发现了原来线路旁边有个变压器在中午的时候正好没有工作。看来，是变压器造成的干扰所引起的问题。于是将外面的线路迂回延长，绕开变压器，还采用了具有超强屏蔽功能的超五类屏蔽双绞线，结果问题解决了，上网速度非常稳定。
防潮散热
由于路由器、交换机、集线器等网络设备是由许多紧密的电子元件组成的，因此务必要将它们放置在干燥的地方，以防止潮湿引起电路短路。特别是网线和电话线，在过湿的环境中水晶接头处容易发霉、氧化，造成接触不良，因而会造成上网速度降低。另外，由于网络设备在运行过程中设备的芯片会散发大量的热量，如果不及时将其散发，则有可能导致芯片过热，工作异常，因此，最好将路由器、交换机、集线器等放置在通风凉爽的位置。笔者有个MM朋友，一年到晚把一块装饰布盖住路由器，问其为什么这样做，“美其名曰”防尘。还有个哥们，和那MM相反，极其脏乱，桌面上一大堆书、杂物之类，把路由器包围得密密实实，路由想透透气也难啊!
总结
其实网络设备的保养和很多的IT产品是一样的，上面提到的六防一定要注意。当然，另外还有一些细节地方是上文没有提及到的，例如防鼠、防水、防跌等等。不过，总的来说，只要大家平时多留几个心，勤快一点，好好爱护保养这些网络设备，就能为你家、你公司，你的网吧的网络系统的正常运行提供保障。
