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求科普,我们“上网”上的这个“网”在哪,信息是如何在这个网里流动和交换的

时间: 2022-08-24 16:01:48 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 106次

求科普,我们“上网”上的这个“网”在哪,信息是如何在这个网里流动和交换的

标题 你留意过在家中如何上网么?它是如何获取上网信息的?

家里上网无非就是几种方式:拨号、ADSL、以太网、Cable。无论哪一种方式,最终都是通过你的ISP(电信/网通/长宽...)有一个固定的连接到你家里。
a、首先,目前的互联网基本上都是采用TCP/IP,你发帖子、浏览实际上是通过发送IP包和接收IP包来实现的,而每一个IP包的数据帧都必须包含源IP地址和目的IP地址,所以网上的所有行为,都可以对应到一个IP地址。在BBS所在服务器上可以查到这个IP地址。
b、你上网的IP地址是怎么获得的?是通过PPPoE协议拨号,从电信的BAS(宽带接入服务器)上动态给你分配的,而PPPoE拨号是需要用户名和帐号的,虽然IP地址是动态分配,但是在某一个指定时间,IP地址和拨号帐号是一一对应的。在BAS服务器上可以查到这个对应关系。

交换机和路由器的区别在哪,交换机怎么用

不要给我复制,详细点解释给我听
你好:交换机不是路由器
区别:路由器工作在网络层,具有连接不同类型网络的功能,并可以选择数据传送路径的设备。
路由器有三个特征:
1。工作在网络层:
路由器工作在第三层上,路由器是第三层网络设备,这样说大家可能都不理解,就先说一下集线器和交换机吧。集线器工作在第一层(即物理层),它没有智能处理能力,对它来说,数据只是电流而已,当一个端口的电流传到集线器中时,它只是简单地将电流传送到其他端口,至于其他端口连接的计算机接收不接收这些数据,它就不管了。交换机工作在第二层(即数据链路层),它要比集线器智能一些,对它来说,网络上的数据就是MAC地址的集合,它能分辨出帧中的源MAC地址和目的MAC地址,因此可以在任意两个端口间建立联系,但是交换机并不懂得IP地址,只知道MAC地址。路由器工作在第三层(即网络层),它比交换机还要“聪明”一些,它能理解数据中的IP地址,如果它接收到一个数据包,就检查其中的IP地址,如果目标地址是本地网络的就不理会,如果是其他网络的,就将数据包转发出本地网络。
2。可以连接不同类型的网络:
我们常见的集线器和交换机一般都是用于连接以太网的,但是如果将两种网络类型连接起来,比如以太网与ATM网,集线器和交换机就派不上用场了。路由器能够连接不同类型的局域网和广域网,如以太网、ATM网、FDDI网、令牌环网等。不同类型的网络,其传送的数据单元——帧(Frame)的格式和大小是不同的,就像公路运输是汽车为单位装载货物,而铁路运输是以车皮为单位装载货物一样,从汽车运输改为铁路运输,必须把货物从汽车上放到火车车皮上,网络中的数据也是如此,数据从一种类型的网络传输至另一种类型的网络,必须进行帧格式转换。路由器就有这种能力,而交换机和集线器就没有。实际上,我们所说的“互联网”,就是由各种路由器连接起来的,因为互联网上存在各种不同类型的网络,集线器和交换机根本不能胜任这个任务,所以必须由路由器来担当这个角色。
3。路由器具有路径选择能力:
在互联网中,从一个节点到另一个节点,可能有许多路径,路由器可以选择通畅快捷的近路,会大大提高通信速度,减轻网络系统通信负荷,节约网络系统资源,这是集线器和二层交换机所根本不具备的性能。
二、交换机
交换机可以分为两层交换机(又被称为以太网交换机)和三层交换机(又被成为结点交换机),通常所说的交换
指的是前者。它工作的OSI的第二层(数据链路层),用于扩展局域网,其工作原理比较简单,根据MAC地址寻址,通过站表选择路由,站表的建立和维护由交换机自动进行。结点交换机和以太网交换机的区别有两点:一是结点交换机工作在广域网,以太网交换机工作在局域网。二是功能不同,结点交换机是用来存储转发数据分组的,内建转发表,实现路由选择协议,是网络拓扑中的结点;以太网交换机是用来连接局域网内部主机的,内部没有转发表,只有MAC地址和主机的映射表,逻辑上是总线结构。以太网、快速以太网、FDDI和令牌环网常被称为传统局域网,它们都是共享介质、共享带宽的共享式局域网。为了提高带宽,往往采用路由器进行网络分割,将一个网络分为多个网段,每个网段有不同的子网地址,不同的广播域,以减少网络上的冲突,提高网络带宽。微化网段已不能适应局域网扩展和新的网络应用对高带宽的需求,有人说“传统局域网 已走到尽头”
近几年突起的交换式局域网技术,能够解决共享式局域网所带来的网络效率低、不能提供足够的网络带宽和网络不易扩展等一系列问题。它从根本上改变了共享式局域网的结构,解决了带宽瓶颈问题。目前已有交换以太网、交换令牌环、交换FDDI和ATM等交换局域网,其中交换以太网应用最为广泛。交换局域网已成为当今局域网技术的主流。交换机提供了桥接能力以及在现存网络上增加带宽的功能。用于L A N上的交换机与网桥相似,因为它们都运作在数据链路层(第2层)的M A C子层上,都检验着所有进入的网络流量的设备地址。与网桥还有一点相似,交换机保持一张有关地址的信息表,并用该信息来决定如何过滤并转发L A N流量与网桥不同,交换机采用交换技术来增加数据的输入输出总和和安装介质的带宽。一般交换机转发延迟很小,能经济地将网络分成小的冲突网域,为每个工作站提供更高的带宽。
三、以太网交换机和路由器的区别:
1、工作层次不同:
最初的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层(第二层),而路由器一开始设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层(数据链路层),所以它的工作原理比较简单,而路由器工作在OSI的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策。
2、数据转发所依据的对象不同
交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的,描述的是设备所在的网络,有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的,由网卡生产商来分配的,而且已经固化到了网卡中去,一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。
3、是否可以分割广播域
传统的交换机只能分割冲突域,不能分割广播域;而路由器可以分割广播域。由交换机连接的网段仍属于同一个广播域,广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播,在某些情况会导致通信拥护和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域,广播数据不会穿过路由器。 虽然第三层以上交换机具有VLAN功能,也可以分割广播域,但是各子广播域之间是不能通信交流的,它们之间的交流仍然需要路由器。
4、路由器提供了防火墙的服务,它仅仅转发特定地址的数据包,不传送不支持路由协议的数据包传送和求知目标网络数据包的传送,从而可以防止广播风暴。

最近看到很多人在询问交换机、集线器、路由器是什么,功能如何,有何区别,笔者就这些问题简单的做些解答。
  首先说HUB,也就是 集线器 。它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。而 交换机 (又名交换式集线器)作用与集线器大体相同。但是两者在性能上有区别:集线器采用的式共享带宽的工作方式,而交换机是独享带宽。这样在机器很多或数据量很大时,两者将会有比较明显的。而 路由器 与以上两者有明显区别,它的作用在于连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的路径 ,可以说一般情况下个人用户需求不大。路由器是产生于交换机之后,就像交换机产生于集线器之后,所以路由器与交换机也有一定联系,并不是完全独立的两种设备。路由器主要克服了交换机不能路由转发数据包的不足。
  总的来说,路由器与交换机的主要区别体现在以下几个方面:
  (1)工作层次不同
  最初的的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层,也就是第二层,而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层(数据链路层),所以它的工作原理比较简单,而路由器工作在OSI的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策。
  (2)数据转发所依据的对象不同
  交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的,描述的是设备所在的网络,有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的,由网卡生产商来分配的,而且已经固化到了网卡中去,一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。
  (3)传统的交换机只能分割冲突域,不能分割广播域;而路由器可以分割广播域
  由交换机连接的网段仍属于同一个广播域,广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播,在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域,广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能,也可以分割广播域,但是各子广播域之间是不能通信交流的,它们之间的交流仍然需要路由器。
  (4)路由器提供了防火墙的服务
  路由器仅仅转发特定地址的数据包,不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送,从而可以防止广播风暴。
  交换机一般用于LAN-WAN的连接,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之间的连接,可以解决异性网络之间转发分组,作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组,然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络,并采用不同协议。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,因此得以广泛应用。
  目前个人比较多宽带接入方式就是ADSL,因此笔者就ADSL的接入来简单的说明一下。现在购买的ADSL猫大多具有路由功能(很多的时候厂家在出厂时将路由功能屏蔽了,因为电信安装时大多是不启用路由功能的,启用DHCP。打开ADSL的路由功能),如果个人上网或少数几台通过ADSL本身就可以了,如果电脑比较多你只需要再购买一个或多个集线器或者交换机。考虑到如今集线器与交换机的 价格相差十分小,不是特殊的原因,请购买一个交换机。不必去追求高价,因为如今产品同质化十分严重,我最便宜的交换机现在没有任 何问题。给你一个参考报价,建议你购买一个8口的,以满足扩充需求,一般的价格100元左右。接上交换机,所有电脑再接到交换机上就行了。余下所要做的事情就只有把各个机器的网线插入交换机的接口,将猫的网线插入uplink接口。然后设置路由功能,DHCP等, 就可以共享上网了。
  看完以上的解说读者应该对交换机、集线器、路由器有了一些了解,目前的使用主要还是以交换机、路由器的组合使用为主,具体的组合方式可根据具体的网络情况和需求来确定。

交换机和hub
Switch和Hub是有区别的,比如一个100M的Switch,对每一个连接在Switch的计算机都是100M的速度,而Hub是瓜分100M的资源。而且Hub是通过广播来通信,很占网络资源。
简单说hub没有路由算法,他是简单的碰撞通信,而交换机不一样,她有自己的地址表。
打个比方一个8口hub,当端口1上的机器要给端口8上的机器发数据,那这个数据是这样跑的:首先她在端口1上侦听hub上有没有数据在传输,如果没有,端口1就跳出来向hub上喊:“我有数据包要给端口8,请端口8听到后回话”这个数据被以广播的方式发送到hub上的其余7个口上,每端口都会接到这样的数据包,然后端口2---端口7会发一则消息给断口1:“我不是端口8,请你快tmd释放带宽资源”与此同时端口8会发消息给断口1:“我是端口8,你在找我吗?”端口1收到上述消息后,会和端口8进行确认,然后他们建立传输链接,完成数据转发。等如果端口1在发送寻找断口8的消息后,没有得到相应,那她还会接着发这个消息,直到收到端口8的回答。等端口1和端口8完整数据转发后,假设他们还要进行通讯,那么hub上还会重复以上的过程。由此可见hub的通信方式点点碰撞,一个数据,需要送达所有的端口,这不但增加了数据转发的时间,更要命的是hub往往会给网络带来可怕的广播风暴。而相同的工作再交换机就不用这么麻烦,假设端口1和端口8从没有通信过,那么开始的时候,他们的工作和hub一样,端口1要在交换机上找端口8,一旦端口8返回确认信息,那再端口1上就会生成1个和端口8的地址对应表,这个表里面有所有和端口1通过信的端口,一旦有了这地址对应表,那在以后端口1要和端口8通讯,就不用这么麻烦,可以直接送达,而且其他的断口也不会知道他们直接正在转发数据,这样不当加快了数据转发时间,而且避免了可怕的广播风暴。
路由器、交换机、hub
?交换机(Switch)是一种基于MAC(网卡的硬件地址)识别,能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址,并把其存放在内部地址表中,通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径,使数据帧直接由源地址到达目的地址。现在的交换机分为:二层交换机,三层交换机或是更高层的交换机。三层交换机同样可以有路由的功能,而且比低端路由器的转发速率更快。它的主要特点是:一次路由,多次转发。
?集线器(HUB)是计算机网络中连接多个计算机或其他设备的连接设备,是对网络进行集中管理的最小单元。英文Hub就是中心的意思,像树的主干一样,它是各分支的汇集点。HUB是一个共享设备,主要提供信号放大和中转的功能,它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去。一些集线器在分发之前将弱信号加强后重新发出,一些集线器则排列信号的时序以提供所有端口间的同步数据通信。
?路由器(Router)亦称选径器,是在网络层实现互连的设备。它比网桥更加复杂,也具有更大的灵活性。路由器有更强的异种网互连能力,连接对象包括局域网和广域网。过去路由器多用于广域网,近年来,由于路由器性能有了很大提高,价格下降到与网桥接近,因此在局域网互连中也越来越多地使用路由器。路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备,它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读”懂对方的数据,从而构成一个更大的网络。路由器有两大典型功能,即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等,一般由特定的硬件来完成;控制功能一般用软件来实现,包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。

就路由器与交换机来说,主要区别体现在以下几个方面:
(1)工作层次不同
最初的的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层,也就是第二层,而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层(数据链路层),所以它的工作原理比较简单,而路由器工作在OSI的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策。
(2)数据转发所依据的对象不同
交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的,描述的是设备所在的网络,有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的,由网卡生产商来分配的,而且已经固化到了网卡中去,一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。
(3)传统的交换机只能分割冲突域,不能分割广播域;而路由器可以分割广播域
由交换机连接的网段仍属于同一个广播域,广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播,在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域,广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能,也可以分割广播域,但是各子广播域之间是不能通信交流的,它们之间的交流仍然需要路由器。
(4)路由器提供了防火墙的服务
路由器仅仅转发特定地址的数据包,不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送,从而可以防止广播风暴。
交换机一般用于LAN-WAN的连接,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之间的连接,可以解决异性网络之间转发分组,作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组,然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络,并采用不同协议。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,因此得以广泛应用。
目前个人比较多宽带接入方式就是ADSL,因此笔者就ADSL的接入来简单的说明一下。现在购买的ADSL猫大多具有路由功能(很多的时候厂家在出厂时将路由功能屏蔽了,因为电信安装时大多是不启用路由功能的,启用DHCP。打开ADSL的路由功能),如果个人上网或少数几台通过ADSL本身就可以了,如果电脑比较多你只需要再购买一个或多个集线器或者交换机。考虑到如今集线器与交换机的价格相差十分小,不是特殊的原因,请购买一个交换机。不必去追求高价,因为如今产品同质化十分严重,我最便宜的交换机现在没有任何问题。给你一个参考报价,建议你购买一个8口的,以满足扩充需求,一般的价格100元左右。接上交换机,所有电脑再接到交换机上就行了。余下所要做的事情就只有把各个机器的网线插入交换机的接口,将猫的网线插入uplink接口。然后设置路由功能,DHCP等,就可以共享上网了。
简单说,路由器的作用是根据域名或者ip地址找到远程主机,然后进行通信,交换机的作用是把局域网内部的ip地址和网卡的mac信息进行转换,以便路由器接收到的信息能到达某一台计算机(利用这个原理,你可以伪装成别人的计算机,进行arp攻击),一个对外,一个对内,就这么简单,想学复杂点,就百度一下。

现在的家用路由器都是路由器和交换机一体的,即你买的路由器里边已经内置一个交换机了,不用再买交换机就能上网(路由器端口有限,如果局域网计算机比较多,还得买交换机)。

一个大的局域网,比如学校,会有专门的路由器和交换机,这个路由器不能当交换机使用。

希望对你有帮助。
简单来说路由器可以当交换机来用,交换机不可以做路由器,路由器比交换机贵。
路由器相当于“交通警察”,交换机相当于分流的道路,但是没有“指挥交通”的作用。

路由器(Router),是连接因特网中各局域网、广域网的设备,它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号。 路由器是互联网络的枢纽,"交通警察"。
交换机(英文:Switch,意为“开关”)是一种用于电信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。
具体如下:
就路由器与交换机来说,主要区别体现在以下几个方面:
(1)工作层次不同   最初的的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层,也就是第二层,而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层(数据链路层),所以它的工作原理比较简单,而路由器工作在OSI的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策。
(2)数据转发所依据的对象不同   交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的,描述的是设备所在的网络,有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的,由网卡生产商来分配的,而且已经固化到了网卡中去,一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。
(3)传统的交换机只能分割冲突域,不能分割广播域;而路由器可以分割广播域   由交换机连接的网段仍属于同一个广播域,广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播,在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域,广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能,也可以分割广播域,但是各子广播域之间是不能通信交流的,它们之间的交流仍然需要路由器。
(4)路由器提供了防火墙的服务
路由器仅仅转发特定地址的数据包,不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送,从而可以防止广播风暴。
交换机一般用于LAN-WAN的连接,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之间的连接,可以解决异性网络之间转发分组,作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组,然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络,并采用不同协议。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,因此得以广泛应用。
路由器有DHCP功能,可以分配IP地址。交换机就是转接一下,不分配IP地址,分配IP的功能由上级的路由器来做。
交换机每个插口都可以作为输入口和输出口,一般的交换机只允许插入一根输入的线,但是有些可以插多根。
路由器可以当交换机用,交换机则不成

3. 请问交换机和路由器各自的实现原理是什么?分别在哪个层次上面实现的

3. 请问交换机和路由器各自的实现原理是什么?分别在哪个层次上面实现的
,它通过对信息进行重新生成,并经过内部处理后转发至指定端口,具备自动寻址能力和交换作用,由于交换机根据所传递信息包的目的地址,将每一信息包独立地从源端口送至目的端口,避免了和其他端口发生碰撞。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。

2.交换机的工作原理

在计算机网络系统中,交换机是针对共享工作模式的弱点而推出的。集线器是采用共享工作模式的代表,如果把集线器比作一个邮递员,那么这个邮递员是个不认识字的“傻瓜”--要他去送信,他不知道直接根据信件上的地址将信件送给收信人,只会拿着信分发给所有的人,然后让接收的人根据地址信息来判断是不是自己的!而交换机则是一个“聪明”的邮递员--交换机拥有一条高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上,当控制电路收到数据包以后,处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上,通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口。目的MAC若不存在,交换机才广播到所有的端口,接收端口回应后交换机会“学习”新的地址,并把它添加入内部地址表中。

可见,交换机在收到某个网卡发过来的“信件”时,会根据上面的地址信息,以及自己掌握的“常住居民户口簿”快速将信件送到收信人的手中。万一收信人的地址不在“户口簿”上,交换机才会像集线器一样将信分发给所有的人,然后从中找到收信人。而找到收信人之后,交换机会立刻将这个人的信息登记到“户口簿”上,这样以后再为该客户服务时,就可以迅速将信件送达了。

3.交换机的性能特点

1)独享带宽

由于交换机能够智能化地根据地址信息将数据快速送到目的地,因此它不会像集线器那样在传输数据时“打扰”那些非收信人。这样一来,交换机在同一时刻可进行多个端口组之间的数据传输。并且每个端口都可视为是独立的网段,相互通信的双方独自享有全部的带宽,无须同其他设备竞争使用。比如说,当A主机向D主机发送数据时,B主机可同时向C主机发送数据,而且这两个传输都享有网络的全部带宽--假设此时它们使用的是10Mb的交换机,那么该交换机此时的总流通量就等于2×10Mb=20Mb。

2)全双工

当交换机上的两个端口在通信时,由于它们之间的通道是相对独立的,因此它们可以实现全双工通信。

1.路由器的作用

通过集线器或交换机,我们可以将很多台电脑组成一个比较大的局域网(图3),但是当机器的数量达到一定数目时,问题也就来了:对于用集线器构成的局域网而言,由于采用“广播”工作模式,当网络规模较大时,信息在传输过程中出现碰撞、堵塞的情况越来越严重,即使是交换机,这种情况也同样存在。其次,这种局域网不安全,也不利于管理。

为了解决这些问题,人们便将一个较大的网络划分为一个个小的子网、网段,或者直接将它们划分为多个VLAN(即虚拟局域网),在一个VLAN内,一台主机发出的信息只能发送到具有相同VLAN号的其他主机,其他VLAN的成员收不到这些信息或广播帧。采用VLAN划分网络后,可有效地抑制网络上的广播风暴,增加网络的安全性,使管理控制集中(图4)。

既然是局域网,万一分别处于不同VLAN的主机需要互相通信时该怎么办呢?这时候就得通过路由器(Router,转发者)来帮忙了。路由器可以将处于不同子网、网段、VLAN的电脑连接起来,让它们自由通信。另外,我们都知道目前的网络有很多种结构类型,且不同网络所使用的协议、速度也不尽相同。当两个不同结构的网络需要互连时,也可以通过路由器来实现。路由器可以使两个相似或不同体系结构的局域网段连接到一起,以构成一个更大的局域网或一个广域网。

可见,路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备,它能将不同网络、网段或VLAN之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读”懂对方的数据,从而构成一个更大的网络。

2.路由器的工作原理

所谓路由就是指通过相互连接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动。那么路由器具体是如何进行“翻译”工作的呢?我们平时在学习、翻译英语时,肯定会准备一本英汉字典,通过它来实现英文与中文之间的互现转换。而对于路由器而言,它也有这种用于翻译的字典--路径表。路径表(Routing Table)保存着各种传输路径的相关数据,如子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的,也可以由系统动态修改,可以由路由器自动调整,也可以由主机控制。

通过路由器可以让不同子网、网段进行互连,因此路由器与集线器、交换机不同,它一般安装在网络的“骨干”部位,而不像集线器、交换机那样工作在基层。比如说一个较大规模的企业局域网,基于管理、安全、性能的考虑,一般都会将整个网络划分为多个VLAN,如此一来,当VLAN与VLAN之间进行通讯时,就必须使用路由器。

对于该企业网而言,肯定还需要与互联网相连,对于企业而言,一般都是通过租用电信的DDN专线或者利用ADSL、Cable、ISDN等方式将企业网接入互联网,而此时由于网络体系及所用协议的不同,也需要路由器来完成企业网与互联网的互连工作。

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一般来说,在路由过程中,信息至少会经过一个或多个中间节点。通常,人们会把路由和交换进行对比,这主要是因为在普通用户看来两者所实现的功能是完全一样的。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,即网络层。这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需要使用不同的控制信息,所以两者实现各自功能的方式是不同的。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择,这也是路由器名称的由来。

三剑客的外观比较

前面我们已经讲解了集线器、交换机、路由器的工作原理,但是对于很多初学者来说,有时也希望能够从外观上去区分它们。当然,集线器、交换机、路由器在外观上肯定有所区别,但这些往往只能作为参考信息,毕竟现在很多集线器、交换机与路由器产品在外观上看非常相似。而这里面最难区分的就是普通桌面型的集线器与交换机,而路由器相对比较容易识别。
交换机 通过二层寻址 存储 转发 碎片隔离 等实现
路由器是通过三层路由查找IP方式实现。

交换机在二层实现,路由在三层
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