一篇搞懂二三层网络互联设备

通信网络有很多层次,每个层次都有几个互联设备常常出现在聊天中,包括:网桥、交换机、路由器、网关等等。

这些常见的互联设备都工作在自己擅长的网络层次上:

这次先让我们来看看中间数据链路层(二层)和网络层(三层)中的互联设备都有哪些,有什么区别。

网桥(Bridge)工作在数据链路层,将两个 LAN(局域网)连起来,根据 MAC 地址来转发帧。

网桥工作在链路层的 MAC 子层,有 MAC 地址学习功能,避免对所有帧都进行广播。

通俗来讲就是在多端互联的大陆上,有一座桥架在局域网通信的路上,但是他只放行与目的 MAC 地址匹配的数据过桥。

这样不同网段之间就不会互相影响工作了。

Tips

MAC 地址用于在网络中唯一标示一个网卡,一台设备若有一或多个网卡,则每个网卡都需要并会有一个唯一的 MAC 地址。

交换机(Switch)意为“开关”是一种用于电(光)信号转发的网络设备,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,其他的还有电话语音交换机、光纤交换机等。

交换机能分辨出帧中的源 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,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。

其实可以理解为交换机收到了一位母亲的请求:帮她给在学校里的女儿 B 带个消息。

交换机就拿广播台的大喇叭喊:“B,你妈妈找你,收到请来回复我!!!”

B 就告诉交换机我是哪个班的坐在哪儿,交换机再告诉她的妈妈消息带给她女儿了。

等下次妈妈再需要给女儿 B 带个消息,交换机就可以直接找到 B 去告诉她,不再需要大喇叭喊了。

一般而言,交换机需要建立 MAC 表来进行设备间的联系。

路由器(Router)是连接两个或多个网络的硬件设备,是读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送的专用智能性的网络设备,其作用为:广播、组播控制,对数据做寻址,选择到达目的网络的最佳途径,流量管理,连接广域网 (WAN)。

与交换机拿着大喇叭喊不同,路由器就像一个快递员,当你(终端)想给远在北京的朋友(另一个终端)寄快递。

首先你需要包装好并填上寄件人收件人信息(封装数据信息,里面有对方的 IP 地址)。

然后把快递交给快递员(路由器)。

最终快递员会根据快递公司的安排进行中转(根据 IP 和路由表进行路径选择),把快递送到你朋友的手上。

所以说路由器连接设备主要是靠 IP 和路由表进行路径的选择。

三层交换机(Layer 3 Switch)通过引入路由功能,也可以在网络层转发数据。其主要目的是加快大型局域网内部的数据交换。

要说三层交换机在诸多网络设备中的作用,用“中流砥柱”形容并不为过,在校园网、城域教育网中都有三层交换机的用武之地。其中的核心骨干网一定要用三层交换机,否则整个网络成千上万台的计算机都在一个子网中,不仅毫无安全可言,也会因为无法分割广播域而无法隔离广播风暴。

在教室里,两个男生特别喜欢坐在他们身后的班花,就不停地看着她,忽然,班花站起来准备走了,在路过他们身边的时候塞给了坐在一边的男生一个卷起来的小纸条。

这个男生打开纸条查看里面写了什么(向上层解封装),然后发现上面写着“请将纸条递给下一个人”...... 三层交换机也是这样,一看原来目的 IP 地址不是自己,这才执行路由层面的转发。

所以说交换机在执行要不要三层转发,是在目的 MAC 是自己的同时,IP 地址是不是自己,如果是自己那还转发什么,就不用转发了。

几个互联设备之间或多或少有一些相似点,在这里以交换机为对比项,用表格的形式来区分设备之间属性的不同点。

交换机与路由器

最不易区分的可能是交换机和路由器,他们之间的区别其实很多。

工作层次

数据链路层

网络层

使用技术

二层交换技术

二层交换技术 + 三层转发技术

功能

数据转发

具备扩充性、安全机制、计费功能

交换机的基本功能与网桥一样,具有帧转发、帧过滤和生成树算法功能,但是,交换机与网桥相比还是存在不同。

端口

多端口同时工作

两个端口工作

划分物理网段

更多的

有限的

传输速率

快于网桥

慢于交换机

数据帧转发方式

直接转发不需要完整接收

接收完整后转发

计算机网络知识千千万,今天的科普到此结束,相信大家在内心已经对这几个互联设备有了一些了解,也希望大家能够将今天的了解运用于日常生活。

THE END
0.计算机网络基本知识(三):网络互联设备应用层对应设备数据在网络中是以“包”的形式传递的,但不同网络的“包”,其格式也是不一样的。如果在不同的网络间传送数据,由于包格式不同,导致数据无法传送,于是网络间连接设备就充当“翻译”的角色,将一种网络中的“信息包”转换成另一种网络的“信息包”。 一、物理层的设备 jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8|f{y~xzui1ctzjeuj1fgzbkux134;37:=36
1.100个网络基础知识普及,看完成半个网络高手1)什么是链接? 链接是指两个设备之间的连接。它包括用于一个设备能够与另一个设备通信的电缆类型和协议。 2)OSI 参考模型的层次是什么?(Open System Interconnection Reference Model) 有7 个 OSI 层:物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层和应用层。 jvzquC41kplp0~xvd0kew7hp1KZy{8ph||~05B=6ef<5e=i663?2;98;g6?1:mjh7d660qyo
2.OSI七层模型基础知识及各层常见应用为了解决不同体系结构的网络的互联问题,国际标准化组织ISO(注意不要与OSI搞混)于1981年制定了开放系统互连参考模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM)。这个模型把网络通信的工作分为7层,它们由低到高分别是物理层(Physical Layer),数据链路层(Data Link Layer),网络层(Network Layer),传输层(jvzq<84zzj4ycrz0gf{/ew4kphu03=5741795B>20jzn
3.计算机网络Ch1.计网体系结构(一)网络层 路由器 子 数据链路层 交换机,网桥 网 物理层 集线器,中继器 资源子网:(实现资源共享功能的设备 以及软件的集合) 通信子网:(各种传输介质,通信设置 准备,由相应的网络协议组成) 2.计算机网络的分类 2.1按分布范围划分: 2.2按用户分: 2.3按交换技术划分:电路交换 报文交换 分组交换 jvzquC41yy}/v~qkpi~vg‚zcp0io1}q|z1ptr869794ivvq
4.层对应的设备及功能(物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层OSI模型的七层协议分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。物理层涉及比特流的传输,数据链路层处理帧的传输,网络层负责IP寻址和路由,传输层处理端到端的连接(如TCP/UDP),会话层管理会话,表示层处理数据编码,应用层支持各种网络应用(如FTP,SMTP,HTTP)。此外,还介绍了各层的关键设备jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8uoejvv8ftvkimg8igvcomu8653967;:9
5.计网知识总结之中间设备汇总中间设备有哪些转发器 集线器 网桥 交换机 路由器 网关 转发器、集线器、网桥、交换机、路由器和网关都是网络互连的中间设备。 物理层使用的中间设备叫转发器 数据链路层使用的中间设备叫网桥 网络层使用的中间设备叫路由器 在网络层以上使用的中间设备叫网关 转发器  转发器(Repeater)又被称为中继器或放大器,执行物理层协议,负责物理层的 jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8\ykpqz1jwvkerf1mjvckrt1:6:29;68=
6.网络部分的一些简答题kmj2.TCP/IP参考模型,一共几层?分别是多少(低到高)? 五层,物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层 3.计算机、交换机、网卡、防火墙、路由器分别是几层设备? 应用层、数据链路层、物理层、传输层、网络层 5 2 1 4 3 4.Mac地址用二进制表示一共多少位?一共分几组? jvzquC41yy}/ewgnqiy/exr1mop21y4357879960jvsm
7.100个网络基础知识普及,看完成半个网络高手有7 个 OSI 层:物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层和应用层。 3)什么是骨干网? 骨干网络是集中的基础设施,旨在将不同的路由和数据分发到各种网络。它还处理带宽管理和各种通道。 4)什么是 LAN? LAN 是局域网的缩写。它是指计算机与位于小物理位置的其他网络设备之间的连接。 jvzquC41yy}/cqxvw0kew7hp1yr{z8nphq523::143;70qyo
8.数据链路层使用的信道分成哪两类?分别用在什么场合?数据链路 (data link) 除了物理线路外,还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上(使用适配器——网卡来实现这些协议的硬件和软件,一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能),就构成了数据链路,通过数据链路也称作逻辑链路。 (3)传输单元帧的概念 常常在两个对等jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8hwkapppmwc1gsvrhng1jfvjnnu1739<>99:;
9.计算机网络复习03——数据链路层卫星链路通信中,发送窗口长度数据链路﹔网络中两个结点之间的逻辑通道,把实现控制数据传输协议的硬件和软件加到链路上就构成数据链路。 帧:链路层的协议数据单元,封装网络层数据报。 数据链路层的功能概述 数据链路层在物理层提供服务的基础上向网络层提供服务,其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。其主要作jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8|gkzooa=<646=658ftvkimg8igvcomu86483?49B8