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關于集線器,交換機,路由器工作層次區別的相關介紹

瀏覽次數:發布時間:2019-09-09

       集線器(Hub)、交換機(Switch)與路由器(Router)號稱是網絡硬件三劍客,一直以來都是網絡界的活躍分子,但讓非常多初入網絡之門的菜鳥惱火的是,它們三者不僅外觀相似,并且常常呆在一起。可是這三者的使用卻不盡相同,今天飛暢科技的小編就來為大家介紹下集線器,交換機,路由器工作層次的區別。
 
集線器,交換機,路由器工作層次的區別
       集線器(Hub) —— 工作在物理層
 
       信號在線路中傳播會進行衰減,集線器的作用就是對信號進行再生放大,從而擴大了網絡的傳輸距離。從功能就可以看出,集線器是工作在物理層的。而且從下圖中可以看出,使用集線器的網絡是總線型網絡,那么當一臺計算機發送消息時,所有的計算機都會收到消息。而且有一個問題就是有可能多臺主機同時發送消息,那么這些信號在總線上相遇就會發生沖突,所以就需要使用"載波監聽多點接入/碰撞檢測(CSMA/CD)"。
 
       使用集線器的網絡叫做共享式網絡,該網絡的所有主機都屬于同一個沖突域,即一臺計算機發送消息,其它的計算機都能夠收到。而且同一時刻只能夠有一臺計算機發送消息(為了防止沖突)。
 
       雖然說在共享式網絡中其它計算機也能夠收到不是發給自己的信息,但是計算機會識別該信息是不是發送給自己的,如果不是那么就會丟棄。
集線器,交換機,路由器工作層次的區別
 
       交換機(Switch) —— 工作在數據鏈路層
 
       前言——交換機轉發的消息叫做幀。
 
       集線器的信道利用率太低了,所以就出現了交換機。交換機很很多個端口,每個端口都能夠連接一臺計算機,當計算機A向計算機B發送信息時,會在內部建立起一條臨時性的數據傳輸通道,如果有多臺計算機同時通信,那么就會維護多條通道。那么可以看出交換機的每個端口就是一個沖突域,如果該端口只連接了一臺計算機,那么就相當于沒有沖突。
 
       每臺計算機都有一個網卡適配器,每個網卡適配器都有一個MAC地址,該地址是全球唯一的。
 
       當計算機A向計算B發送幀時,就會根據幀首部包含的目的主機MAC地址,將幀從合適的端口轉發出去。那么交換機怎么知道從哪個端口把幀轉發出去呢?
 
       交換機會在內部維護一個MAC地址表,其中包含了每個端口對應的主機的MAC地址。交換機在轉發幀時,就會查找該MAC地址表,然后將幀從合適的端口轉發出去。
 
       那么交換機是如何得到這個MAC地址表的呢?
 
       靜態MAC地址表:當把一臺計算機連接上交換機時,由管理員填寫該表,從而形成MAC地址表。
 
       動態MAC地址表:當把一臺計算機B連接上交換機時,什么事都不用做,當有計算機A向計算機B發送幀時,如果交換機不能夠在MAC地址表中找到幀首部的目的MAC地址對應的是哪個端口,那么就會向所有的端口(除了發送幀的那個端口除外)發送該消息,然后只要計算機B回應了幀,交換機就知道哪個端口連接了計算機B,那么交換機就會在MAC地址表中記錄下來。
集線器,交換機,路由器工作層次的區別
 
       路由器(Router) —— 工作在網絡層
 
       前言——路由器轉發的消息叫做IP數據報。
 
       交換機是工作在數據鏈路層的,也即交換機只能轉發局域網內的幀。如果網絡A的主機想要發消息給網絡B的主機就需要路由器了。
 
       如果網絡A的主機1想要想網絡B的主機2發送消息,那么主機1必須在IP數據報的首部加上源IP地址和目標IP地址,那么路由器A會根據目標IP地址將IP數據報轉發到路由器B。路由器B接收到該IP數據報后,會將該IP數據報封裝成幀,然后在幀的首部加上主機B的MAC地址作為目的地址,然后把該消息轉發給主機B,或者轉發給交換機,由交換機轉發給主機B。
 
       那么路由器A怎么知道把IP數據包從哪個端口送出去呢?路由器內部維護了一張路由表,它知道把IP數據報從哪個端口發出去。這個就不詳細說了,太復雜了。
 
       那么路由器B怎么知道某個IP地址對應了哪個主機,且該主機的MAC地址是什么呢?
 
       路由器內部維護了一張arp表,即地址解析協議表,它知道哪個IP地址對應了哪個MAC地址。
 
       ①如果arp表中存在該IP地址所對應的表項,那么根據該表項,直接將IP數據包加上相應的首部封裝成幀。
 
       ②如果arp表中不存在該IP地址所對應的表項,那么路由器發送一個廣播幀,將幀首部的目的MAC地址設為FFFFFFFFFFFF,交換機收到該幀后,發現其目的MAC地址是FFFFFFFFFFFF,就會將該幀從所有的端口(除了發送該幀的端口除外)轉發出去,當計算機收到該幀后,就會把自己的IP地址和MAC地址都發送給路由器,這樣路由器就生成了arp表了。然后再根據該表轉發IP數據報。
 
       注:計算機接收的幀只有兩種,①幀首部的目的MAC地址和自己的MAC地址一致;②幀首部的目的MAC地址是廣播地址FFFFFFFFFFFF。(這里不考慮組播的情況)。
 
       好了,以上就是關于集線器,交換機,路由器工作層次區別的相關介紹,希望能對你有所幫助!飛暢科技,專業做光端機光纖收發器工業交換機協議轉換器的廠家,自主研發品牌,歡迎前來了解、交流。咨詢熱線:0571-8700-7140,400-0505-571。
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