通信網(wǎng)絡有很多層次,每個層次都有幾個互聯(lián)設備常常出現(xiàn)在聊天中,包括:網(wǎng)橋、交換機、路由器、網(wǎng)關等等。
這些常見的互聯(lián)設備都工作在自己擅長的網(wǎng)絡層次上:
ISO/OSI | TCP/IP | 網(wǎng)絡設備 |
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這次先讓我們來看看中間數(shù)據(jù)鏈路層(二層)和網(wǎng)絡層(三層)中的互聯(lián)設備都有哪些,有什么區(qū)別。
數(shù)據(jù)鏈路層(二層)
Data Link Layer
橋接器(網(wǎng)橋)
網(wǎng)橋(Bridge)工作在數(shù)據(jù)鏈路層,將兩個 LAN(局域網(wǎng))連起來,根據(jù) MAC 地址來轉發(fā)幀。
網(wǎng)橋工作在鏈路層的 MAC 子層,有 MAC 地址學習功能,避免對所有幀都進行廣播。
通俗來講就是在多端互聯(lián)的大陸上,有一座橋架在局域網(wǎng)通信的路上,但是他只放行與目的 MAC 地址匹配的數(shù)據(jù)過橋。
這樣不同網(wǎng)段之間就不會互相影響工作了。
Tips
MAC 地址用于在網(wǎng)絡中唯一標示一個網(wǎng)卡,一臺設備若有一或多個網(wǎng)卡,則每個網(wǎng)卡都需要并會有一個唯一的 MAC 地址。
交換機
交換機(Switch)意為“開關”是一種用于電(光)信號轉發(fā)的網(wǎng)絡設備,可以為接入交換機的任意兩個網(wǎng)絡節(jié)點提供獨享的電信號通路。最常見的交換機是以太網(wǎng)交換機,其他的還有電話語音交換機、光纖交換機等。
交換機能分辨出幀中的源 MAC 地址和目的 MAC 地址,因此可以在任意兩個端口間建立聯(lián)系,在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑,使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達目的地址。
其實可以理解為交換機收到了一位母親的請求:幫她給在學校里的女兒 B 帶個消息。
交換機就拿廣播臺的大喇叭喊:“B,你媽媽找你,收到請來回復我?。?!”
B 就告訴交換機我是哪個班的坐在哪兒,交換機再告訴她的媽媽消息帶給她女兒了。
等下次媽媽再需要給女兒 B 帶個消息,交換機就可以直接找到 B 去告訴她,不再需要大喇叭喊了。
一般而言,交換機需要建立 MAC 表來進行設備間的聯(lián)系。
網(wǎng)絡層(三層)
Network Layer
路由器
路由器(Router)是連接兩個或多個網(wǎng)絡的硬件設備,是讀取每一個數(shù)據(jù)包中的地址然后決定如何傳送的專用智能性的網(wǎng)絡設備,其作用為:廣播、組播控制,對數(shù)據(jù)做尋址,選擇到達目的網(wǎng)絡的最佳途徑,流量管理,連接廣域網(wǎng) (WAN)。
與交換機拿著大喇叭喊不同,路由器就像一個快遞員,當你(終端)想給遠在北京的朋友(另一個終端)寄快遞。
首先你需要包裝好并填上寄件人收件人信息(封裝數(shù)據(jù)信息,里面有對方的 IP 地址)。
然后把快遞交給快遞員(路由器)。
最終快遞員會根據(jù)快遞公司的安排進行中轉(根據(jù) IP 和路由表進行路徑選擇),把快遞送到你朋友的手上。
所以說路由器連接設備主要是靠 IP 和路由表進行路徑的選擇。
三層交換機
三層交換機(Layer 3 Switch)通過引入路由功能,也可以在網(wǎng)絡層轉發(fā)數(shù)據(jù)。其主要目的是加快大型局域網(wǎng)內部的數(shù)據(jù)交換。
要說三層交換機在諸多網(wǎng)絡設備中的作用,用“中流砥柱”形容并不為過,在校園網(wǎng)、城域教育網(wǎng)中都有三層交換機的用武之地。其中的核心骨干網(wǎng)一定要用三層交換機,否則整個網(wǎng)絡成千上萬臺的計算機都在一個子網(wǎng)中,不僅毫無安全可言,也會因為無法分割廣播域而無法隔離廣播風暴。
在教室里,兩個男生特別喜歡坐在他們身后的班花,就不停地看著她,忽然,班花站起來準備走了,在路過他們身邊的時候塞給了坐在一邊的男生一個卷起來的小紙條。
這個男生打開紙條查看里面寫了什么(向上層解封裝),然后發(fā)現(xiàn)上面寫著“請將紙條遞給下一個人”...... 三層交換機也是這樣,一看原來目的 IP 地址不是自己,這才執(zhí)行路由層面的轉發(fā)。
所以說交換機在執(zhí)行要不要三層轉發(fā),是在目的 MAC 是自己的同時,IP 地址是不是自己,如果是自己那還轉發(fā)什么,就不用轉發(fā)了。
設備之間的區(qū)別
Distinction
幾個互聯(lián)設備之間或多或少有一些相似點,在這里以交換機為對比項,用表格的形式來區(qū)分設備之間屬性的不同點。
交換機與路由器
最不易區(qū)分的可能是交換機和路由器,他們之間的區(qū)別其實很多。
屬性 | 交換機 | 路由器 |
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交換機與三層交換機
屬性 | 交換機 | 三層交換機 |
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工作層次 | 數(shù)據(jù)鏈路層 | 網(wǎng)絡層 |
使用技術 | 二層交換技術 | 二層交換技術 + 三層轉發(fā)技術 |
功能 | 數(shù)據(jù)轉發(fā) | 具備擴充性、安全機制、計費功能 |
交換機與網(wǎng)橋
交換機的基本功能與網(wǎng)橋一樣,具有幀轉發(fā)、幀過濾和生成樹算法功能,但是,交換機與網(wǎng)橋相比還是存在不同。
屬性 | 交換機 | 網(wǎng)橋 |
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端口 | 多端口同時工作 | 兩個端口工作 |
劃分物理網(wǎng)段 | 更多的 | 有限的 |
傳輸速率 | 快于網(wǎng)橋 | 慢于交換機 |
數(shù)據(jù)幀轉發(fā)方式 | 直接轉發(fā)不需要完整接收 | 接收完整后轉發(fā) |
計算機網(wǎng)絡知識千千萬,今天的科普到此結束,相信大家在內心已經對這幾個互聯(lián)設備有了一些了解,也希望大家能夠將今天的了解運用于日常生活。
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