交換機(jī)、路由器、光貓

1. 網(wǎng)絡(luò)分層

網(wǎng)線,指的是上面的灰色部分,實(shí)現(xiàn)物理層上互聯(lián)。物理層的數(shù)據(jù)是01比特流。

2. ARP(Address Resolution Protocal),即地址解析協(xié)議。用于將IP地址解析為以太網(wǎng)的MAC地址的協(xié)議。

要獲取局域網(wǎng)內(nèi)某個(gè)ip的MAC地址,可以用廣播的方式。然后存在本地ARP表里。

3. 兩臺(tái)電腦要互通,只需要一個(gè)網(wǎng)線就可以 ,如果是多臺(tái),就需要一個(gè)集線器(hub)了。集線器有多個(gè)網(wǎng)口,多臺(tái)電腦的網(wǎng)線都插入到集線器上。工作原理非常簡(jiǎn)單,會(huì)把某個(gè)端口收到的數(shù)據(jù)無(wú)腦賦復(fù)制廣播到集線器的所有端口上。工作在物理層。

4. 交換機(jī),又叫switch,有很多個(gè)端口,比集線器功能更強(qiáng),工作在數(shù)據(jù)鏈路層。與集線器的廣播不同,發(fā)到交換機(jī)的數(shù)據(jù),會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)機(jī)器上。交換機(jī)內(nèi)部維護(hù)了一張MAC地址表,記錄了端口號(hào)和MAC地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

5. 這個(gè)表的數(shù)據(jù)是交換機(jī)不斷學(xué)習(xí)的結(jié)果。當(dāng)A發(fā)消息到交換機(jī)時(shí),交換機(jī)發(fā)現(xiàn)消息是從1號(hào)端口進(jìn)來(lái)的,則會(huì)在MAC地址表上,記錄A的MAC地址對(duì)應(yīng)1號(hào)端口。

6. 當(dāng)交換機(jī)查詢(xún)地址表時(shí),發(fā)現(xiàn)目的 MAC 地址的目標(biāo)端口和這個(gè)包的源端口是同一個(gè),會(huì)直接丟棄這個(gè)包;

當(dāng)MAC地址表里找不到對(duì)應(yīng)的MAC地址時(shí),交換機(jī)就會(huì)跟集線器一樣進(jìn)行廣播。

7. 網(wǎng)橋,本質(zhì)上可以理解為兩個(gè)網(wǎng)線口的交換機(jī),正好可以把兩臺(tái)電腦給連起來(lái),也叫橋接。而交換機(jī),則是多網(wǎng)線口的網(wǎng)橋,可以把多臺(tái)電腦給連(橋接)起來(lái)。

8. 世界上電腦這么多,交換機(jī)里的MAC地址表不可能全部都記住。于是就有了路由器,工作在網(wǎng)絡(luò)層。

9. 一個(gè)IP由網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)組成,共32位。192.168.0.105/24這種表示方法,表明前24位192.168.0.0是網(wǎng)絡(luò)號(hào),105是主機(jī)號(hào)。

10. 有了網(wǎng)段,就可以一次性表示一大批地址。就不需要像交換機(jī)那樣一條條MAC地址記錄在表里。

11. 路由器的作用,就是可以幫助我們?cè)?b>互聯(lián)網(wǎng)世界里轉(zhuǎn)發(fā)消息到對(duì)應(yīng)的IP。

12. 類(lèi)似交換機(jī)的MAC地址表,路由器也維護(hù)了一張路由表。是用于告訴路由器,消息該轉(zhuǎn)發(fā)到什么端口。

如果目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)號(hào)在路由表里( 比如上圖中的192.168.1.0 ),那么就從e2口發(fā)出去;

如果路由表里找不到,那就打到默認(rèn)網(wǎng)關(guān)吧,也就是從e1口發(fā)出,發(fā)到IP192.0.2.1。這個(gè)路由器的路由表不知道該去哪,說(shuō)不定其他路由器知道。

13. 路由器和交換機(jī)不同點(diǎn)在于,它的每個(gè)網(wǎng)口下,都有一個(gè)MAC地址和IP地址。正因?yàn)槁酚善骶哂?MAC 地址,因此它能夠成為數(shù)據(jù)鏈路層的的發(fā)送方和接收方(就像是一個(gè)網(wǎng)卡一樣)。而且路由器會(huì)校驗(yàn)數(shù)據(jù)幀的MAC報(bào)頭里的目的MAC地址是不是自己,是的話(huà)才會(huì)處理,否則丟棄。

14. 如果在路由表中無(wú)法找到匹配的記錄,路由器會(huì)丟棄這個(gè)包,并通過(guò) ICMP消息告知發(fā)送方。而交換機(jī)在MAC地址表里找不到轉(zhuǎn)發(fā)端口時(shí)會(huì)選擇廣播。這里原因在于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小。

15. 不管是交換機(jī)還是路由器,網(wǎng)口輸入的是電信號(hào)。但現(xiàn)在流行的是光纖傳輸,傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)。而光貓(modem),就是用于光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的設(shè)備。


16. 現(xiàn)在一般情況下,家里已經(jīng)不用集線器和交換機(jī)了,大部分路由器也支持交換機(jī)的功能。所以家里的臺(tái)式機(jī)電腦一般就連到一個(gè)路由器,再連個(gè)光貓就夠能快樂(lè)上網(wǎng)了。

17. 總結(jié)一下,局域網(wǎng)內(nèi)通信用交換機(jī)就可以了,要連上互聯(lián)網(wǎng)則需要路由器,現(xiàn)在因?yàn)楣饫w普及了所以還需要光貓。

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