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什么是网络设备(什么是交换机和路由器)

原创投稿 wpadmin 3个月前 (02-21) 40次浏览 0个评论

什么是网络设备(什么是交换机路由器)14: 01。程序员的方式

物理层

1.中继器

在传输过程中,信号会不断衰减。为了防止信号衰减影响通信,产生了中继器:它只用于放大信号,并将信号传输到遥远的地方。

2.中心

集线器的主要功能是对接收信号进行再生、整形和放大,以扩大网络的传输距离,同时将所有节点集中在以其为中心的节点上。

工作在OSI(开放系统互连参考模型)参考模型的第一层,即“物理层”。集线器和网卡、网线等传输介质一样,属于局域网中的基础设备。采用CSMA/光盘(带冲突检测的载波侦听多路访问),即带冲突检测的载波侦听多路访问(载波侦听多路访问/冲突检测)。)媒体访问控制机制。

3.网关:

(IP网关=路由器)

3.1背景与定义网关是一个大门,大门内外有两个不同的网络,网络协议不同。从网关的定义中,我们可以推断出路由器可以看作网关的特例,网关内外有两个完全相同的网络(都讲IP的语言协议)。所以网关比路由器复杂得多。网关大概应该支持信号转换、协议转换、阻抗匹配、波特率转换、故障隔离等功能,实现系统间的互操作。可能还需要在两个系统之间建立相互可接受的管理程序。在现代网络术语中,网关和路由器的定义是不同的。网关可以在不同协议之间移动数据,而路由器在不同网络之间移动数据,相当于传统的IP网关。顾名思义,网关是连接两个网络的设备。对于语音网关,它可以连接PSTN网络和以太网,相当于VOIP,通过网关将不同手机中的模拟信号转换为数字信号,然后加入协议进行传输。在接收端,通过网关还原为模拟电话信号,最后在电话上可以听到。对于以太网中的网关,它只能转发三层以上的数据包,这与路由是一样的。不同的是网关中没有路由表,只能根据预设的不同网段进行转发。网关最重要的一点是端口映射。在外网看来,子网内的用户只是外网对应不同端口的IP地址,会对子网内的用户起到保护作用

数据链路层

1.这座桥有枢纽,但这带来了一个问题。许多集线器连接在一起,但由于它们是广播通信,相互冲突,我们现在需要一种能够有效隔离子网的设备。让广播传播只存在于一个部分:桥梁。

什么是网络设备(什么是交换机和路由器)

网桥也是一个数据链路层设备,它把局域网一分为二,中间用一个网桥连接起来,这样A发送到BCD的数据就不会再广播到EFGH了。

操作原理

什么是网络设备(什么是交换机和路由器)

上图显示的是由一座桥连接的两个网络。网桥的端口A连接到子网A,端口B连接到子网B,为什么网桥知道哪些数据包应该转发,哪些数据包不应该转发?这是因为它有两个表A和b。当一个数据包进入端口A时,网桥从数据包中提取源媒体访问控制地址和目的媒体访问控制地址。一开始表A和表B都是空,没有记录。此时网桥会将数据包转发到网络B,并在表A中添加一个MAC地址(在表中记录源MAC地址),表示拥有该MAC地址的机器属于子网A,同样,子网B将数据包发送到端口B时,网桥也会将源MAC地址记录到表B,当网桥工作一段时间后, 表A基本上记录了子网A中所有机器的MAC地址,同样,当从子网A向网桥发送另一个数据包时,网桥会首先查看数据包的目的MAC地址属于子网A还是子网B,如果发现与表A有对应关系,就会丢弃该数据包(因为该数据包已经在HUB中转发),如果没有,就会转发到子网B,然后检查源MAC地址是否已经在表中。 哦,也许你现在会问,为什么你需要两块手表?为什么一块手表不能工作??嗯~刚才为了便于理解,把桌子一分为二。实际上,真正的桥应该存储一个表(当然,出于加速或其他原因,它可能会将信息存储在多个表中,这取决于它是如何实现的~)。如果是信息表,应该记录MAC-PortNum,所以有学习功能。网桥相当于第2层交换机。它可以在第2层“桥接”两个网段。它比HUB更好,因为它将两个网段分开,不会将一个网段内的数据包广播到另一个网段。因此,两个网段之间不会有不必要的信号冲突。例:AB在桥东,CD在桥西。AB说话的时候,CD也能说话。交流对话中,BD要大致避开。

2.交换机注意到网桥只有两个端口。随着网络设备的发展,多端口的“桥梁”逐渐出现。但是,由于网桥是数据链路层的广播通信,当A和G通信时,B和F无法通信——一个网桥上的多个通信会发生冲突。为了实现多对多通信,创建了一个交换机

什么是网络设备(什么是交换机和路由器)

交换机中,当A和B通信时,C和D也可以通信——因为它们分别占用不同的端口。就这样,交换机逐渐取代了HUB,成为构建局域网的重要设备。

操作原理

什么是网络设备(什么是交换机和路由器)

交换机工作在OSI参考模型的第二层,即数据链路层。交换机的内部CPU会在每个端口连接成功后,通过ARP协议获知自己的MAC地址,并保存为ARP表。在未来的通信中,发送到该MAC地址的数据包将只发送到其对应的端口,而不是所有端口。因此,交换机可以用来划分数据链路层广播,即冲突域;但是它不能划分网络层广播,也就是广播域。

网路层

1.路由器我们知道交换机工作在数据链路层。现在,如果节点A与未知的节点B进行通信,如果A和B通过n个(非常大的)交换机连接在一起,那么只使用交换机来实现,那么在A发送完数据包后,会转发到所有其他端口,如果其他端口无法识别,那么最终会到达B,但必然会产生大量的冗余数据通信。所以,我们有一个路由器

工作原理路由器工作在网络层,可以根据IP选择对应的端口。当然,这里选择的基础是路由表。

路由列表


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