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交换是一个技术概念,也就是完成信号从设备入口到出口的转发,当用来描述数据网络第二层的设备时,它就是一个桥接设备;如果是用来描述数据网络第三层设备,它就是一个路由器设备。
交换机与路由器在使网络增大的过程中的应用 :
网络增大 --> 无限距离、单播、无冲突 --> 交换机(二层设备) --> MAC地址 --> 洪泛 --> 洪泛范围 --> 路由器(隔绝洪泛) -->IP地址 --> ARP -->广播 -->广播域(洪泛范围【洪泛域】)
交换机
我们常说的交换机是指以太网交换机,这其实就是一个基于网桥技术的多端口第二层网络设备,它为数据帧从一个端口到另一个端口的转发提供了低时延、低销路的通路。也就是说交换机的内部核心是一个交换矩阵,为任意两个端口之间的通信提供通路,从而让任意端口接收的数据帧从其他端口送出。工作过程:
1、交换机将电流识别为数据,之后再找到流量出口后,将数据重新制作为电流进行传输,实现了逻辑上无限延长传输距离的效果(要无限个交换器才能实现无限距离传输)
2、同理交换机将电流识别为数据后,可以在内存中存储再转发,来彻底避免冲突问题;
3、数据帧进入交换机后,交换机先查看源MAC地址,然后将该地址与进入的接口映射记录;再关注数据中的目标的MAC地址,查询本地表格看是否存在对应的接口记录,若有记录按照记录对应接口唯一转出(单播),若没有记录将洪泛该数据;
ARP
ARP:地址解析协议 -- 通过对端的一种地址来获取对端的另一种地址
产生原因:知道局域网另一设备IP不知MAC地址,故封装发送正向ARP包请求MAC地址,对方回应应答ARP回复MAC地址。
发送方式:洪泛(类似与路由器的广播)。
种类及功能:
正向ARP(通过对方的IP地址请求对方MAC地址)
反向ARP(通过MAC地址请求对方的IP地址,情况较少见)
无故ARP 免费ARP (目标IP是自己,MCA是全F,请求自己MAC,此种ARP作用查询是否有相同IP);
路由器
又称为网关设备,路由器是计算机网络中的一种设备,用来连接若干个洪泛范围不同的网络,使信息经过转换,从一个网络传送到另一个网络。
路由器是OSI协议模型的网络层中的分组交换设备,它的功能就是把数据传送到正确的网络,这个过程包括:
1. IP数据报的转发;
2. 子网隔离,抑制广播(主机之间“一对所有”的通讯模式,网络对其中每一台主机发出的信号都进行无条件复制并转发,所有主机都可以接收到所有信息,不管你是否需要)风暴;
3. 维护路由表,并与其他路由器交换路由信息;
4. IP数据报的差错处理和简单的拥塞抑制;
5. 实现对IP数据报的过滤和记账。
即:当数据包进入路由器后,先查看目标IP地址;然后查询本地的路由表,若表中存在记录,将无条件按照记录转发;若没有记录,将丢弃该流量;
作用:
1、路由器:
隔离广播域/划分广播域
IP寻址
连接不同的网络(不同网络间的互联)
路由
选路-----为它所承载的数据做路径的选择
2、交换机:
无限延长传输距离
实现单播
解决冲突域
路由技术处理的是不同网段之间的通信
交换技术是处理同一网段内的通信
路由器是三层网络设备
交换机,网桥是二层设备(也有三层交换机)
路由器基于路由表转发
交换机基于MAC地址表转发
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