计算机网络基础知识---交换机和路由器

计算机网络每每由许多种不一样类型的网络互连链接而成。若是几个计算机网络只是在物理上链接在一块儿,它们之间并不能进行通讯,那么这种“互连”并无什么实际意义。所以一般在谈到“互连”时,就已经暗示这些相互链接的计算机是能够进行通讯的,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。算法

将网络互相链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(re
lay)系统。根据中继系统所在的层次,能够有如下五种中继系统:
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,通常不称之为网络互联,由于这仅仅是把一个网络扩大了,而这
仍然是一个网络。高层网关因为比较复杂,目前使用得较少。所以通常讨论网络互连时都
是指用交换机和路由器进行互联的网络。网络

交换机:

交换(switching)是按照通讯两端传输信息的须要,用人工或设备自动完成的方法,把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的交换机(switch)就是一种在通讯系统中完成信息交换功能的设备。  学习

交换机是一种基于MAC地址识别,能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机能够“学习”MAC地址,并把其存放在内部地址表中,经过在数据帧的始发者和目标接收者之间创建临时的交换路径,使数据帧直接由源地址到达目的地址spa


(1)  第二层交换机和路由器的区别:计算机网络

二层交换机是数据链路层的设备,它可以读取数据包中的MAC地址信息并根据MAC地址来进行交换。router

交换机内部有一个地址表,这个地址表标明了MAC地址和交换机端口的对应关系。当交换机从某个端口收到一个数据包,它首先读取包头中的源MAC地址,这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪一个端口上的,它再去读取包头中的目的MAC地址,并在地址表中查找相应的端口,若是表中有与这目的MAC地址对应的端口,则把数据包直接复制到这端口上,若是在表中找不到相应的端口则把数据包广播到全部端口上,当目的机器对源机器回应时,交换机又能够学习一目的MAC地址与哪一个端口对应,在下次传送数据时就再也不须要对全部端口进行广播了。utf-8

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,经过站表选择路由,站表的创建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,经过路由表路由协议产生。因特网的路由选择
协议:内部网关协议IGP和外部网关协议EGP。路由


(2) 第三层交换机和路由器的区别:
在第三层交换技术出现以前,几乎没有必要将路由功能器件和路由器区别开来,他们彻底
是相同的:提供路由功能正在路由器的工做,然而,如今第三层交换机彻底可以执行传统
路由器的大多数功能。
综上所述,交换机通常用于LAN-WAN的链接,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之间的链接,能够解
决异性网络之间转发分组,做用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组,而后向
另外一条线路转发。这两条线路可能分属于不一样的网络,并采用不一样协议。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,所以得以广播应用。get

路由器:

路由器是在OSI七层网络模型中的第三层——网络层操做的。it

路由器内部有一个路由表,这表标明了若是要去某个地方,下一步应该往哪走。路由器从某个端口收到一个数据包,它首先把链路层的包头去掉(拆包),读取目的IP地址,而后查找路由表,若能肯定下一步往哪送,则再加上链路层的包头(打包),把该数据包转发出去;若是不能肯定下一步的地址,则向源地址返回一个信息,并把这个数据包丢掉。

路由技术和二层交换看起来有点类似,其实路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的第二层(数据链路层),而路由发生在第三层。这一区别决定了路由和交换在传送数据的过程当中须要使用不一样的控制信息,因此二者实现各自功能的方式是不一样的。

路由技术实际上是由两项最基本的活动组成,即决定最优路径和传输数据包。其中,数据包的传输相对较为简单和直接,而路由的肯定则更加复杂一些。路由算法在路由表中写入各类不一样的信息,路由器会根据数据包所要到达的目的地选择最佳路径把数据包发送到能够到达该目的地的下一台路由器处。当下一台路由器接收到该数据包时,也会查看其目标地址,并使用合适的路径继续传送给后面的路由器。依次类推,直到数据包到达最终目的地。

路由器的主要工做就是为通过路由器的每一个数据包寻找一条最佳传输路径,并将该数据包有效地传送到目的站点。因而可知,选择最佳路径策略或叫选择最佳路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工做,在路由器中保存着各类传输路径的相关数据——路由表(Routing Table),供路由选择时使用。

 

 OSI参考模型和TCP/IP参考模型的区别: 1)   OSI模型有7层,TCP/IP只有4层; 2)   OSI先于协议出现,所以不会偏向于任何一组特定的协议,通用性更强,但有些功能 不知该放哪一层上,所以不得不加入一些子层;TCP/IP后于协议出现,仅是将已有协议的 一个描述,所以二者配合的很是好;但他不适合其余的协议栈,不容易描述其余非TCP/IP 的网络; 3)   OSI中网络层同时支持无链接和面向链接的通讯,但在传输层上只支持面向链接的通 信;TCP/IP中网络层只支持无链接通讯,传输层同时支持两种通讯; 4)   在技术发生变化时,OSI模型比TCP/IP模型中的协议更容易被替换