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专业评测人员教你:如何测试MP3音质综述

Written By: dch1 - May• 01•08
  随着市场的发展,现在的MP3播放器品种越来越多,价钱也越来越实惠。也越来越多的MP3进入了用户的口袋。可以说是MP3随身听丰富了个人的世界,能随时随地随心所欲地欣赏美妙音乐。作为随身听,MP3的最终目的是还原真实的音乐。作为音响爱好者,自然是容易分辨音质的好坏,而一般的用户,是否能够清楚地知道自己日常使用的MP3随身听的音质是优是劣?下面,笔者就教教大家怎么样测试MP3音质。
评测标准
  在评测之前,有必要先了解一些音乐方面的术语。“音质”这个名词,一般笼统的解释是声音的品质。但是,在音响技术中它包含了三方面的内容:⑴声音的音高,即音频的强度和幅度;⑵声音的音调,即音频的频率或每秒变化的次数;⑶声音的音色,即音频泛音或谐波成分。评判某音频产品的音质好坏,主要是衡量声音的上述三方面是否达到一定的水准:即相对于某一频率或频段,音高是否具有一定的强度,并且在要求的频率范围内、同一音量下,各频点的幅度是否均匀、均衡、饱满,频率响应曲线是否平直:声音的音准是否准确,既忠实地放映了音源频率或成分的原来面目,频率的畸变和相移又符合要求;声音的泛音适中,谐波较丰富,听起来音色就优美动听。还有一些术语:
一、音质:音质是评价音响器材最基本、最广泛的评价术语。
二、音色:声音会像光线一样有颜色的,音色愈暖声愈软,音色愈冷声越硬。音色可以用”美””高贵”等字眼来形容。
三、音场感:这项包括音场的形状、前后位置,高度、宽度、深度等项。
四、层次感:这是音场中由前往后一排排乐器的发声清晰程度,以及乐器与乐器之间的间隔清楚程度。
五、定位感:简单讲就是人声或乐器声发生点清楚、确定位准确。通常说的声音发飘即是指定位感不好。
六、透明感:最好的透明感、声音是不会刺耳的是最耐听的,每对人耳对于耐听与不耐听的感受程度都不尽相同的。因此对于透明感的好坏也就有不同的标准。
七、结像力与形体感:顾名思义,强像力就是将虚无飘渺的音像凝结成实体的能力。换句话讲,也就是让人声或乐器声的形体展现的能力。结像力好的时候能明显感觉到音像的立体感。
八、解析力:音乐细微的变化都能表现得清楚。
九、整体平衡性:主要是指高、中、低频段的适当量感分配。合理的高、中低量感就是整体平衡性,听音乐感觉到乐曲柔和但有力度,明亮,欢快而又有层次,明晰、融合而又立体感,临场感强。
评测工具
  工欲善其事,必先利其器。首先,要选择好在评测过程中最重要的工具——耳塞或耳机(在下面的文章中,所有的耳塞或是头戴式耳机等,都统称为耳机)。好的耳机可以直接反映MP3音质的优劣。说到耳机,不禁想牢骚一番。因为笔者在长时间的观察中,发现一些比较可悲的现象:起码有70%以上的MP3随身听用户一直都在使用原配的耳机。而这些原配耳机,基本上音质都不值一提,就算是深海塞尔MX300之流,素质也好不了哪去。使得再好的MP3也英雄无用武之地。这一现象是否说明了我们国民的音乐欣赏能力正在下降?还是忽略了音乐的表现力?笔者建议,在购买MP3随身听的同时,也应该考虑选择一副优秀的耳机,这样搭配MP3才能得到更好的音响效果。笔者平时用来试音的耳机比较多,有SONY MDR-E888,SONY MDR-E575,SONY MDR-E565,AIWA HP-X705,AIWA V743,STAR 001A等,但最常用的还是细腻的MDR-E888、高解析力的001A和平衡的X705。
  准备好耳机之后,就要考虑用什么音乐来测试。拿出自己熟悉的CD碟,用EAC和LAME将碟中音乐转成320KBPS的MP3格式文件,或是用MEDIAPLAYER 9转成192KBPS的WMA格式文件,建议是使用320KBPS的MP3格式文件,无论从理论还是实践方面来说,MP3这种编码格式都优于WMA。在CD试音碟方面,要求找些录音技术较好,音域宽广,或者是在某一频段有优越的表现的音乐。笔者推荐使用《HIFI 四季》、《炎黄第一鼓》、蔡琴《民歌》或者其他名牌的试音碟如惠威、柏林之声等等。
  根据评测的基本原则,在没有对比的情况下对某一样产品的优劣作出判断是非常不容易的,就像评测MP3的音质。除非是已经积累了丰富的听音经验,心目中已经有了判断音质好坏的标准。所以,在评测时最好是能准备一台比所要评测的MP3音质要更好的机器,譬如CD机,用来与MP3作直接比较,这样在不同类型的音乐中也能明显比较出两者的差别。笔者在痛失SONY EJ01之后,只能用SONY SJ01和PANASONIC CT570这两台音质较为不错的CD随身听来作为评测参考。
评测方法
  当准备工作和评测工具都准备好之后,就可以开始测试MP3音质了。但具体怎么样操作呢?对于新手,可以先选某一首歌曲,先在CD机中先认真仔细地反复聆听,直到自己认为已经比较熟悉其中的各个频段和细节的表现时,再用同一副耳机,聆听用MP3播放的效果。在聆听的同时再分析MP3出来的声音与CD机的声音有什么不同,差别在哪里。譬如低音,两者中哪一方更浓厚,更有气势;高音哪个表现更清亮或是朦胧。中频人声有什么不同。一般来说,低音是最容易分辨的,其次是高音,再次是中频和各个频段的细节;还有场感,音色等等的表现。
  试完一曲之后,心中应该有了一定的印象。这时可以再用上述的方法听听其他的歌曲。试完了之后,对CD机和MP3的音质表现已经有了一个清晰的印象,大致可以分辨优劣了。还可以尝试用不同的耳机来评测,也许会是另一种景致。如果想更娴熟地评测MP3音质,还得再对各种音乐多听、多想、多对比。
  上面所说的音质评测完全是主观方面的,因为每个人的听觉和听音习惯都不尽相同,所以,只是主观评测,还不能达到评测的标准,必须有客观的或者直接数据表现,才能判定其音质的好坏。但是,作一个客观的评测,并不像主观评测那么随便简单,它除了需要精密的设备和处理能力强的计算机系统之外,还需要相当的专业知识。并不是随随便便就可以做到的。笔者之前在做MP3横向评测时,也就采用了极为客观的测试方法。其主要思想是用MP3播放15-20KHZ的平直频率,再经过设备的处理最后在计算机上采集到播放时的频率曲线,得出直观的频率表现图。这张图表可以直接反映出MP3在播放时对频率的还原能力,从而可以直接评判其音质的优劣。
  只有当主观和客观相结合时,才能正确评判音频产品音质部分的优劣。限于条件,也就只能在主观方面多下工夫了。
总结
  有许多的消费者认为,便宜的MP3就不会有好的音质,价钱越高,其音质就会越好。其实不然,并不是说价钱便宜的MP3就没有好音质。笔者也试过在低廉的MP3中遇见不少音质表现优越的产品。所以,在音质评测过程中,先要消除这样的一个错误逻辑。每一次的音质评测都是一个学习的过程,或许每一个评测过程,你都能发现音乐中新的东西。在评测过程的同时,也可以提升对各种音乐的欣赏能力,不断发现丰富的音乐内涵。

坏道让人伤心硬盘缺陷探秘

Written By: dch1 - May• 01•08

     硬盘是目前PC系统中最主要的存储设备,同时硬盘是PC系统中出故障率最高的部件。用户在使用硬盘过程中,硬盘出现故障怎么办呢?如果还在质保期内,当然是尽量找到销售商要求保修。但现在大多数IDE硬盘质保期只有一年,而大多数用户都希望一个硬盘能使用三年以上。如果质保期过后硬盘出了故障,就得考虑更换或对它进行修理。
  笔者这几年来一直从事硬盘维修工作,经常与国内外的同行交流,查阅过大量的外文专业资料,研究使用过多种专业的硬盘修复工具,成功修复了近万个硬盘。在这里,笔者与读者探讨一些硬盘缺陷及其修复原理,同时介绍并解释一些专业修复硬盘软件中常用到的概念。但笔者暂不探讨在各种操作系统下硬盘中的数据结构问题及数据恢复问题,而是直接探讨硬盘本身的缺陷问题。
  一、缺陷的分类
  如果经检测发现某个硬盘不能完全正常工作,则称这个硬盘是“有缺陷的硬盘”(Defect Hard Disk)。
  根据维修经验,笔者将硬盘的缺陷分为六大类
  ①坏扇区(Bad sector),也称缺陷扇区(Defect sector)
  ②磁道伺服缺陷(Track Servo defect)
  ③磁头组件缺陷(Heads assembly defect)
  ④系统信息错乱(Service information destruction)
  ⑤电子线路缺陷(The board of electronics defect)
  ⑥综合性能缺陷(Complex reliability defect)
  1.坏扇区(也称缺陷扇区)
  指不能被正常访问或不能被正确读写的扇区。一般表现为:高级格式化后发现有“坏簇(Bad Clusters);用SCANDISK等工具检查发现有“B”标记;或用某些检测工具发现有“扇区错误提示”等。
  一般每个扇区可以记录512字节的数据,如果其中任何一个字节不正常,该扇区就属于缺陷扇区。每个扇区除了记录512字节的数据外,另外还记录有一些信息:标志信息、校验码、地址信息等,其中任何一部分信息不正常都导致该扇区出现缺陷。
  多数专业检测软件在检测过程中发现缺陷时,都有类似的错误信息提示,常见的扇区缺陷主要有几种情况:
①校验错误(ECC uncorrectable errors,又称ECC错误)。系统每次在往扇区中写数据的同时,都根据这些数据经过一定的算法运算生成一个校验码(ECC=Error Correction Code),并将这个校验码记录在该扇区的信息区内。以后从这个扇区读取数据时,都会同时读取其校检码,并对数据重新运算以检查结果是否与校检码一致。如果一致,则认为这个扇区正常,存放的数据正确有效;如果不一致,则认为该扇区出错,这就是校验错误。这是硬盘最主要的缺陷类型。导致这种缺陷的原因主要有:磁盘表面磁介质损伤、硬盘写功能不正常、校验码的算法差异。
  ②IDNF错误(sector ID not found),即扇区标志出错,造成系统在需要读写时找不到相应的扇区。造成这个错误的原因可能是系统参数错乱,导致内部地址转换错乱,系统找不到指定扇区;也有可能是某个扇区记录的标志信息出错导致系统无法正确辨别扇区。
  ③AMNF错误(Address Mark Not Found),即地址信息出错。一般是由于某个扇区记录的地址信息出错,系统在对它访问时发现其地址信息与系统编排的信息不一致。
  ④坏块标记错误(Bad block mark)。某些软件或病毒程序可以在部分扇区强行写上坏块标记,让系统不使用这些扇区。这种情况严格来说不一定是硬盘本身的缺陷,但想清除这些坏块标记却不容易。
  2.磁道伺服缺陷
  现在的硬盘大多采用嵌入式伺服,硬盘中每个正常的物理磁道都嵌入有一段或几段信息作为伺服信息,以便磁头在寻道时能准确定位及辨别正确编号的物理磁道。如果某个物理磁道的伺服信息受损,该物理磁道就可能无法被访问。这就是“磁道伺服缺陷”。一般表现为,分区过程非正常中断;格式化过程无法完成;用检测工具检测时,中途退出或死机,等等。
  3.磁头组件缺陷
  指硬盘中磁头组件的某部分不正常,造成部分或全部物理磁头无法正常读写的情况。包括磁头磨损、磁头接触面脏、磁头摆臂变形、音圈受损、磁铁移位等。一般表现为通电后,磁头动作发出的声音明显不正常,硬盘无法被系统BIOS检测到;无法分区格式化;格式化后发现从前到后都分布有大量的坏簇,等等。
  4.系统信息错乱
  每个硬盘内部都有一个系统保留区(service area),里面分成若干模块保存有许多参数和程序。硬盘在通电自检时,要调用其中大部分程序和参数。如果能读出那些程序和参数模块,而且校验正常的话,硬盘就进入准备状态。如果某些模块读不出或校验不正常,则该硬盘就无法进入准备状态。一般表现为,PC系统的BIOS无法检测到该硬盘或检测到该硬盘却无法对它进行读写操作。如某些系列硬盘的常见问题:美钻二代系列硬盘通电后,磁头响一声,马达停转;Fujitsu MPG系列在通电后,磁头正常寻道,但BIOS却检测不到;火球系列,系统能正常认出型号,却不能分区格式化;Western Digital的EB、BB系列,能被系统检测到,却不能分区格式化,等等。
  5.电子线路缺陷
  指硬盘的电子线路板中部分线路断路或短路,某些电气元件或IC芯片损坏等。有部分可以通过观察线路板发现缺陷所在,有些则要通过仪器测量后才能确认缺陷部位。一般表现为硬盘在通电后不能正常起转,或者起转后磁头寻道不正常,等等。
  6.综合性能缺陷
  有些硬盘在使用过程中部分芯片特性改变;或者有些硬盘受震动后物理结构产生微小变化(如马达主轴受损);或者有些硬盘在设计上存在缺陷……最终导致硬盘稳定性差,或部分性能达不到标准要求。一般表现为,工作时噪音明显增大;读写速度明显太慢;同一系列的硬盘大量出现类似故障;某种故障时有时无等等。

硬盘各部位常见的故障汇总硬盘各部位常见故障汇总:1)硬盘的供电:硬盘的供电取自主机的开关电源,四个接线柱的电压分别为:红色为正5V,黑色为地线,黄色为正12V,通过线性电源变换电路,变换为硬盘正常工作的各种电压。硬盘的供电电路如果出现问题,会直接导致硬盘不能工作。故障现象往往表现为不通电、硬盘检测不到、盘片不转、磁头不寻道等。供电电路常出问题的部位是:插座的接线柱、滤波电容、二极管、三极管、场效应管、电感、保险电阻等。2)接口:接口是硬盘与计算机之间传输数据的通路,接口电路如出现故障可能会导致硬盘检测不到、乱码、参数误认等现象。接口电路常出故障的部位是接口芯片或与之匹配的晶振坏、接口插针断或虚焊或脏污、接口排阻损坏,部分硬盘的接口塑料损坏导致厂家不予保修。3)缓存:用于加快硬盘数据传输速度,如出现问题可能会导致硬盘不被识别、乱码、进入操作系统后异常死机等现象。4)BIOS:用于保存与硬盘容量、接口信息等,硬盘所有的工作流程都与BIOS程序相关,通断电瞬间可能会导致BIOS程序丢失或紊乱。BIOS不正常会导致硬盘误认、不能识别等各种各样的故障现象。5)磁头芯片:贴装在磁头组件上,用于放大磁头信号、磁头逻辑分配、处理音圈电机反馈信号等,该芯片出现问题可能会出现磁头不能正确寻道、数据不能写入盘片、不能识别硬盘、异响等故障现象。6) 前置信号处理器:用于加工整理磁头芯片传来的数据信号,该芯片如出现问题可能会出现不能正确识别硬盘的故障现象。7)数字信号处理器:用于处理前置信号处理器传过来的数据信号,并对该信号解码或接收计算机传过来的数据信号,并对该信号进行编码。8)电机驱动芯片:用于驱动硬盘主轴电机和音圈电机。现在的硬盘由于转速太高导致该芯片发热量太大而损坏,据不完全统计,70% 左右的硬盘电路路障是由该芯片损坏引起。9)盘片:用于存储硬盘数据,轻微划伤时可通过软件按一定的算法解码纠错,严重划伤时,数据不可恢复。10)主轴电机:用于带动盘片高速旋转,现在的硬盘大多使用液态轴承马达,精度极高,剧烈碰撞后可能会使间隙变大,读取数据变得困难、异响或根本检测不到硬盘。该故障现象需用专用设备才能读取里面的数据。11)磁头:用于读取或写入硬盘数据,受到剧烈碰撞时易于损坏,导致不认硬盘。硬盘受到碰撞后受损可能性更大的是磁头。12)音圈电机:闭环控制电机,用于把磁头准确定位在磁道上。该电机较少损坏。13)定位卡子:用于使磁头停留在启停区,IBM等系列的硬盘的卡子易错位,导致磁头不能正常寻道。在无开盘维修条件的情况下,可按一定的角度适当敲击硬盘,使卡子回复到正确位置。硬盘电机驱动芯片打阻值:硬盘电机驱动芯片是硬盘电路部分最易损坏的芯片,70%左右的硬盘电路故障是由该芯片损坏引起。而电机驱动芯片到底是否损坏可通过芯片周围引脚对地打阻值来大致判断。下列表格是常见硬盘电机驱动芯片各引脚对地反向阻值表。用于确认电机驱动芯片是否损坏。数据测试采用9205型数字万用表,红表笔接地,黑表笔指向被测引脚。对于只有两面有引脚的芯片,从第一个引脚开始按逆时针方向的引脚用两列数字来表示,其中第一列表示的是第一面的阻值,第二列表示第二面的阻值。对于四面都有引脚的芯片,从第一个引脚开始按逆时针方向的引脚用四列数字来表示,其中第一列表示的是第一面的阻值,第二列表示第二面的阻值,第三列表示第三面的阻值,第四列表示第四面的阻值。

交换机和路由器的区别

Written By: dch1 - May• 01•08
一、前言
  计算机网络往往由许多种不同类型的网络互连连接而成。如果几个计算机网络只是在物理上连接在一起,它们之间并不能进行通信,那么这种“互连”并没有什么实际意义。因此通常在谈到“互连”时,就已经暗示这些相互连接的计算机是可以进行通信的,也就是说,从功能上和逻辑上看,这些计算机网络已经组成了一个大型的计算机网络,或称为互联网络,也可简称为互联网、互连网。

  将网络互相连接起来要使用一些中间设备(或中间系统),ISO的术语称之为中继(relay)系统。根据中继系统所在的层次,可以有以下五种中继系统:

  1.物理层(即常说的第一层、层L1)中继系统,即转发器(repeater)。

  2.数据链路层(即第二层,层L2),即网桥或桥接器(bridge)。

  3.网络层(第三层,层L3)中继系统,即路由器(router)。

  4.网桥和路由器的混合物桥路器(brouter)兼有网桥和路由器的功能。

  5.在网络层以上的中继系统,即网关(gateway).

  当中继系统是转发器时,一般不称之为网络互联,因为这仅仅是把一个网络扩大了,而这仍然是一个网络。高层网关由于比较复杂,目前使用得较少。因此一般讨论网络互连时都是指用交换机和路由器进行互联的网络。本文主要阐述交换机和路由器及其区别。 二、交换机和路由器

  “交换”是今天网络里出现频率最高的一个词,从桥接到路由到ATM直至电话系统,无论何种场合都可将其套用,搞不清到底什么才是真正的交换。其实交换一词最早出现于电话系统,特指实现两个不同电话机之间话音信号的交换,完成该工作的设备就是电话交换机。所以从本意上来讲,交换只是一种技术概念,即完成信号由设备入口到出口的转发。因此,只要是和符合该定义的所有设备都可被称为交换设备。由此可见,“交换”是一个涵义广泛的词语,当它被用来描述数据网络第二层的设备时,实际指的是一个桥接设备;而当它被用来描述数据网络第三层的设备时,又指的是一个路由设备。   我们经常说到的以太网交换机实际是一个基于网桥技术的多端口第二层网络设备,它为数据帧从一个端口到另一个任意端口的转发提供了低时延、低开销的通路。

  由此可见,交换机内部核心处应该有一个交换矩阵,为任意两端口间的通信提供通路,或是一个快速交换总线,以使由任意端口接收的数据帧从其他端口送出。在实际设备中,交换矩阵的功能往往由专门的芯片(ASIC)完成。另外,以太网交换机在设计思想上有一个重要的假设,即交换核心的速度非常之快,以致通常的大流量数据不会使其产生拥塞,换句话说,交换的能力相对于所传信息量而无穷大(与此相反,ATM交换机在设计上的思路是,认为交换的能力相对所传信息量而言有限)。   虽然以太网第二层交换机是基于多端口网桥发展而来,但毕竟交换有其更丰富的特性,使之不但是获得更多带宽的最好途径,而且还使网络更易管理。

  而路由器是OSI协议模型的网络层中的分组交换设备(或网络层中继设备),路由器的基本功能是把数据(IP报文)传送到正确的网络,包括:

  1.IP数据报的转发,包括数据报的寻径和传送;

  2.子网隔离,抑制广播风暴;

  3.维护路由表,并与其他路由器交换路由信息,这是IP报文转发的基础。

  4.IP数据报的差错处理及简单的拥塞控制;

  5.实现对IP数据报的过滤和记帐。

  对于不同地规模的网络,路由器的作用的侧重点有所不同。

  在主干网上,路由器的主要作用是路由选择。主干网上的路由器,必须知道到达所有下层网络的路径。这需要维护庞大的路由表,并对连接状态的变化作出尽可能迅速的反应。路由器的故障将会导致严重的信息传输问题。

  在地区网中,路由器的主要作用是网络连接和路由选择,即连接下层各个基层网络单位--园区网,同时负责下层网络之间的数据转发。   在园区网内部,路由器的主要作用是分隔子网。早期的互连网基层单位是局域网(LAN),其中所有主机处于同一逻辑网络中。随着网络规模的不断扩大,局域网演变成以高速主干和路由器连接的多个子网所组成的园区网。在其中,处个子网在逻辑上独立,而路由器就是唯一能够分隔它们的设备,它负责子网间的报文转发和广播隔离,在边界上的路由器则负责与上层网络的连接。

三、第二层交换机和路由器的区别

  传统交换机从网桥发展而来,属于OSI第二层即数据链路层设备。它根据MAC地址寻址,通过站表选择路由,站表的建立和维护由交换机自动进行。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。交换机最大的好处是快速,由于交换机只须识别帧中MAC地址,直接根据MAC地址产生选择转发端口算法简单,便于ASIC实现,因此转发速度极高。但交换机的工作机制也带来一些问题。   1.回路:根据交换机地址学习和站表建立算法,交换机之间不允许存在回路。一旦存在回路,必须启动生成树算法,阻塞掉产生回路的端口。而路由器的路由协议没有这个问题,路由器之间可以有多条通路来平衡负载,提高可靠性。   2.负载集中:交换机之间只能有一条通路,使得信息集中在一条通信链路上,不能进行动态分配,以平衡负载。而路由器的路由协议算法可以避免这一点,OSPF路由协议算法不但能产生多条路由,而且能为不同的网络应用选择各自不同的最佳路由。

  3.广播控制:交换机只能缩小冲突域,而不能缩小广播域。整个交换式网络就是一个大的广播域,广播报文散到整个交换式网络。而路由器可以隔离广播域,广播报文不能通过路由器继续进行广播。

  4.子网划分:交换机只能识别MAC地址。MAC地址是物理地址,而且采用平坦的地址结构,因此不能根据MAC地址来划分子网。而路由器识别IP地址,IP地址由网络管理员分配,是逻辑地址且IP地址具有层次结构,被划分成网络号和主机号,可以非常方便地用于划分子网,路由器的主要功能就是用于连接不同的网络。   5.保密问题:虽说交换机也可以根据帧的源MAC地址、目的MAC地址和其他帧中内容对帧实施过滤,但路由器根据报文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等内容对报文实施过滤,更加直观方便。

  6.介质相关:交换机作为桥接设备也能完成不同链路层和物理层之间的转换,但这种转换过程比较复杂,不适合ASIC实现,势必降低交换机的转发速度。因此目前交换机主要完成相同或相似物理介质和链路协议的网络互连,而不会用来在物理介质和链路层协议相差甚元的网络之间进行互连。而路由器则不同,它主要用于不同网络之间互连,因此能连接不同物理介质、链路层协议和网络层协议的网络。路由器在功能上虽然占据了优势,但价格昂贵,报文转发速度低。   近几年,交换机为提高性能做了许多改进,其中最突出的改进是虚拟网络和三层交换。

  划分子网可以缩小广播域,减少广播风暴对网络的影响。路由器每一接口连接一个子网,广播报文不能经过路由器广播出去,连接在路由器不同接口的子网属于不同子网,子网范围由路由器物理划分。对交换机而言,每一个端口对应一个网段,由于子网由若干网段构成,通过对交换机端口的组合,可以逻辑划分子网。广播报文只能在子网内广播,不能扩散到别的子网内,通过合理划分逻辑子网,达到控制广播的目的。由于逻辑子网由交换机端口任意组合,没有物理上的相关性,因此称为虚拟子网,或叫虚拟网。虚拟网技术不用路由器就解决了广播报文的隔离问题,且虚拟网内网段与其物理位置无关,即相邻网段可以属于不同虚拟网,而相隔甚远的两个网段可能属于不同虚拟网,而相隔甚远的两个网段可能属于同一个虚拟网。不同虚拟网内的终端之间不能相互通信,增强了对网络内数据的访问控制。   交换机和路由器是性能和功能的矛盾体,交换机交换速度快,但控制功能弱,路由器控制性能强,但报文转发速度慢。解决这个矛盾的最新技术是三层交换,既有交换机线速转发报文能力,又有路由器良好的控制功能。

四、第三层交换机和路由器的区别

  在第三层交换技术出现之前,几乎没有必要将路由功能器件和路由器区别开来,他们完全是相同的:提供路由功能正在路由器的工作,然而,现在第三层交换机完全能够执行传统路由器的大多数功能。作为网络互连的设备,第三层交换机具有以下特征:   1.转发基于第三层地址的业务流;

  2.完全交换功能;

  3.可以完成特殊服务,如报文过滤或认证;

  4.执行或不执行路由处理。

  第三层交换机与传统路由器相比有如下优点:

  1.子网间传输带宽可任意分配:传统路由器每个接口连接一个子网,子网通过路由器进行传输的速率被接口的带宽所限制。而三层交换机则不同,它可以把多个端口定义成一个虚拟网,把多个端口组成的虚拟网作为虚拟网接口,该虚拟网内信息可通过组成虚拟网的端口送给三层交换机,由于端口数可任意指定,子网间传输带宽没有限制。   2.合理配置信息资源:由于访问子网内资源速率和访问全局网中资源速率没有区别,子网设置单独服务器的意义不大,通过在全局网中设置服务器群不仅节省费用,更可以合理配置信息资源。

  3.降低成本:通常的网络设计用交换机构成子网,用路由器进行子网间互连。目前采用三层交换机进行网络设计,既可以进行任意虚拟子网划分,又可以通过交换机三层路由功能完成子网间通信,为此节省了价格昂贵的路由器。

  4.交换机之间连接灵活:作为交换机,它们之间不允许存在回路,作为路由器,又可有多条通路来提高可靠性、平衡负载。三层交换机用生成树算法阻塞造成回路的端口,但进行路由选择时,依然把阻塞掉的通路作为可选路径参与路由选择。 五、结论

  综上所述,交换机一般用于LAN-WAN的连接,交换机归于网桥,是数据链路层的设备,有些交换机也可实现第三层的交换。路由器用于WAN-WAN之间的连接,可以解决异性网络之间转发分组,作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组,然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络,并采用不同协议。相比较而言,路由器的功能较交换机要强大,但速度相对也慢,价格昂贵,第三层交换机既有交换机线速转发报文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以广播应用。