网络概念（三）

在网路中，使用双绞线的目的是，下降外界噪声的干扰。经过将信号线缠绕在一块儿的方式，噪声获得了抑制，从结果来看提高了网线的性能。

除此以外还有其余一些工艺也可以帮助提高性能。例如在信号线之间加入隔板保持距离，以及在外面包裹可阻挡电磁波的金属屏蔽网等。有了这些工艺的帮助，咱们如今能够买到性能指标不一样的各类网线。
集线器将信号发送给全部链接在它上面的线路。
交换机内部有一张MAC地址与网线端口的对应表，当接收到包时，会将相应的端口号码和发送方MAC地址写入表中，这样就能够根据地址判断出该设备链接在那个端口上，交换机就是根据这些信息进行报道转发的。

交换机：交换机每一个MAC地址模块不具备MAC地址，即交换机的端口没有MAC地址。交换机的端口不核对MAC地址址，而是直接接收全部的包并存放到缓冲区中。网卡自己具备MAC地址，并经过核对收到的包的接收方MAC地址判断是否是发给本身的，若是不是发给本身的则丢弃；

交换机的端口的PVID是惟一的，一个端口能够有一个vlan（access状态下），也能够有多个vlan（trunk状态下）。

当数据包进入交换机时，可能带vlan（他的上一层也是交换机类的东西，从上个交换机到下个交换机的数据包是能够带vlan的，也能够不带vlan，一般是带vlan的），也可能去掉vlan（untag和tag的区别就是带不带vlan（vlan占四个字节），untag不带vlan），从交换机到互联网或者另外一台计算机。

当包从最上面的端口发送到最下面的端口时，其余端口都处于空闲状态，这些端口能够传输其余的包，所以交换机能够同时转发多个包。

集线器会将输入的信号广播到全部的端口，若是同时输入多个信号就会发生碰撞，没法同时传输多路信号，所以从设备总体的转发能力来看，交换机要高于集线器。

交换机中MAC地址表主要包含两个信息，一个是设备的MAC地址，另外一个是该设备链接在交换机的哪一个端口上。MAC地址和端口是一一对应的，经过这张表就可以判断出收到的包应该转发到哪一个端口。　　　　　　交换机的全双工模式能够同时发送和接收信号。　　　　　　　　　　　　　　能自动切换工做模式（全双工，半双工）以外，还能探测对方的传输速率并进行自动切换。这种自动切换的功能称为自动协商。
路由器和交换机的区别：路由器是基于ip设计的，而交换机是基于以太网设计的。
路由器分为转发模块和端口模块，中转发模块负责判断包的转发目的地，端口模块负责包的收发操做。路由器转发模块和端口模块的关系，就至关于协议栈的IP模块和网卡之间的关系。
路由器的各个端口具备MAC地址和ip地址，从某种意义上来讲，他和计算机的网卡是同样的，当转发包时，首先路由器端口会接收发给本身的以太网包，而后查询转发目标，再由相应的端口做为发送方将以太网包发送出去。这一点和交换机是不一样的，交换机只是将进来的包转发出去而已，它本身并不会成为发送方或者接收方。

交换机是经过 MAC 头部中的接收方 MAC 地址来判断转发目标的，而路由器则是根据 IP 头部中的 IP 地址来判断的。
路由器根据“IP 地址”判断转发目标。

交换机在地址表中只匹配彻底一致的记录，而路由器则会忽略主机号部分，只匹配网络号部分。打个比方，路由器在转发包的时候只看接收方地址属于哪一个区，×× 区发往这一边，×× 区发往那一边。
路由器会忽略主机号，只匹配网络号。

路由表的子网掩码列只表示在匹配网络包目标地址时须要对比的比特数量。也就是说，子网掩码的32为比特为0的和为1的数。

最后一列的跃点数，表示距离目标 IP 地址的距离是远仍是近。数字越小，表示距离目的地越近；数字越大，表示距离目的地越远。

对路由表进行维护的方法有几种，大致上可分为如下两类。
（a）由人手动维护路由记录
（b） 根据路由协议机制，经过路由器之间的信息交换由路由器自行维护路由表的记录

其中（b）中提到的路由协议有不少种，例如 RIP、OSPC、BGP 等都属于路由协议。

路由器的端口都具备 MAC 地址，只接收与自身地址匹配的包，遇到不匹配的包则直接丢弃。

经过路由器转发的网络包，其接收方 MAC 地址为路由器端口的MAC 地址。

完成包接收操做以后，路由器就会丢弃包开头的 MAC 头部。MAC 头部的做用就是将包送达路由器，其中的接收方 MAC 地址就是路由器端口的 MAC 地址。所以，当包到达路由器以后，MAC 头部的任务就完成了，因而 MAC 头部就会被丢弃。
路由表中子网掩码为 0.0.0.0 的记录表示“默认路由”。

通常来讲都是能够分片的，但下面两种状况不能分片：1） 发送方应用程序等设置了不容许分片；2） 这个包已是通过分片后的包。

以太网包到达路由器后，须要获取下一跳的mac地址，此时经过ARP 协议去查看下一跳的mac地址。arp协议是根据 IP 地址查询 MAC 地址的协议。

路由器判断下一个转发目标的方法以下。
●     若是路由表的网关列内容为 IP 地址，则该地址就是下一个转发目标。
●     若是路由表的网关列内容为空，则 IP 头部中的接收方 IP 地址就是下一个转发目标。路由器也会使用 ARP 来查询下一个转发目标的 MAC 地址。

　　IP 协议自己没有传输包的功能，所以包的实际传输要委托以太网来进行。路由器是基于 IP 设计的，而交换机是基于以太网设计的，所以 IP 与以太网的关系也就是路由器与交换机的关系。换句话说，路由器将包的传输工做委托给交换机来进行，在建立MAC 头部时，也是从 IP 的路由表中查找出下一个路由器的 IP 地址，并经过 ARP 查询出 MAC 地址，而后将 MAC 地址写入 MAC 头部中的，这表示 IP 对以太网的委托只是将包传输到下一个路由器就好了。

　　简单来讲，IP（路由器）负责将包发送给通讯对象这一总体过程，而其中将包传输到下一个路由器的过程则是由以太网（交换机）来负责的。