什么是网络设备(什么是交换机和路由器)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。
它工作在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。
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
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。
在交换机中，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
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
