網路互聯裝置概述

2021-06-01 10:57:28 字數 2155 閱讀 2490

首先看網路通訊中需要解決的問題:

1. 不同網路之間的互聯:乙太網,令牌環,fddi等,這些網路鏈路層的幀格式都不相同,所以需要專門的裝置能進行相互轉換使之可以互相通訊;

2. 區域網中同乙個子網的多台機器之間相互通訊,需要有裝置來使之相互連通,實現資料**;

3. 不同子網之間通訊需要有裝置來完成子網之間的路由,把資料發往正確的位址;

4.私有網路訪問公網需要有裝置來完成資料報的正確分發,這裡說的「私有網路」是指使用以下保留位址的區域網:

10.0.0.0 - 10.255.255.255

172.16.0.0 - 172.31.255.255

192.168.0.0 -192.168.255.255

再看目前網路通訊中常見的裝置名詞

:中繼器(rp repeater), 集線器(hub), 交換機(switcher), 網橋(bridge), 閘道器(gateway), 路由器(router); 需要說明的是這些概念沒有嚴格的界限,由於現在各種裝置功能都在不斷增強,成本也在下降,所以很多功能都整合到了一起,這裡就各種裝置最初的基本功能作簡要分析辨別。

中繼器(rp repeater):

很簡單,工作在物理層,因為網線傳輸的訊號會隨著距離的增加而衰減,而中繼器就是在中間進行訊號放大,讓訊號可以傳的更遠;

集線器(hub):

可以用來解決乙個網段內區域網各台主機之間的通訊;hub也是工作在物理層的,可以認為是多埠的中繼器,因為其工作在物理層,所以連線各主機的埠是沒有mac位址的;可以認為hub只是乙個網線連線的作用。假如乙個hub上連線了5臺主機:192.168.0.1~192.168.0.5,現在主機a(192.168.0.1)要給主機b(192.168.0.5)傳送資料,傳送第乙個資料報時,主機a發出arp訊息,裡面包含ip位址192.168.0.5,hub會把這個訊息傳送到所有埠,主機b收到該arp訊息後填入自己的mac位址傳送給主機a,此後主機a發往主機b的所有資料報的目的mac就是主機b的mac位址, 但是資料報經過hub的時候hub並不知道主機b是在哪個埠,所以hub還是把這個資料報廣播到所有的埠,當然只有主機b會將其收下。

交換機(switcher):

工作在鏈路層,根據mac位址分發訊息,可以用來解決乙個網段內區域網各台主機之間的通訊,比hub先進的地方體現在它裡面維護了一張表,這張表記錄了各台主機mac和其所連線的埠的對應關係,還看上面hub中的例子,假如主機b連線在交換機的第五個埠,那麼經過第乙個資料報的傳送之後交換機就會建立乙個主機b的mac位址和埠五的乙個對應關係記錄,此後交換機發現目的位址是主機b的mac的資料報就直接發往埠五,而不再廣播。這裡說的主要是二層交換機,後來又出現所謂的三層交換機,實際上又加入了網路層的路由功能,和路由器的功能基本類似。

網橋(bridge):

工作在鏈路層,根據mac位址分發訊息,用來連線多個區域網。網橋也有交換機中相應的對映表,能夠將相應mac位址的包發到相應的埠。此外網橋的另乙個作用是能夠進行協議轉換,可以連線兩種不同架構的區域網,比如將fddi的資料報發往乙太網。

閘道器(gateway):

主要用來連線多種不同架構的網路(乙太網,令牌環等),同時也有路由的作用,現在來講和路由器的概念很難分清;

路由器(router):

工作在網路層,根據ip位址進行路由,內部維護一張路由表,決定資料報的下一跳應該發往**。路由表中每條記錄包含destination,gateway和netmask以及其他專案,destination可以是乙個網路位址也可以是一台主機位址,通常還有乙個default值;gateway中指應該是和路由器直接相連的一台主機或者路由器的位址;路由器收到乙個ip包後取出其目的ip位址,然後和路由表中每一項的netmask做與運算看是否和該項的destination一致,如果一直則發往該項中指定的gateway,如果最終沒有找到一致的條目則發往destination為default的gateway。此外路由器的另乙個功能就是實現nat功能,也就是能把「私有網路」中的一台注意對映成一台公網上的主機,使得「私有網路」中的主機可以和公網上的其他主機一樣訪問公網。

綜上 ,中繼器,集線器都是工作在物理層,埠沒有mac位址,主要負責乙個區域網中的資料報的**;交換機,網橋工作在鏈路層,可以根據mac位址**訊息;交換機用於區域網內部主機通訊,網橋用於區域網直接的相互連線;閘道器,路由器工作在網路層,可以根據網路層位址進行路由,完成不同網路架構之間的互連,以及各不同子網之間的訊息路由和私有網路訪問公網的功能。

網路互聯裝置

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