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關(guān)于集線器,交換機(jī),路由器工作層次區(qū)別的相關(guān)介紹

瀏覽次數(shù)：發(fā)布時間：2019-09-09

       集線器（Hub）、交換機(jī)（Switch）與路由器（Router）號稱是網(wǎng)絡(luò)硬件三劍客，一直以來都是網(wǎng)絡(luò)界的活躍分子，但讓非常多初入網(wǎng)絡(luò)之門的菜鳥惱火的是，它們?nèi)卟粌H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(jī),路由器工作層次的區(qū)別。
 
集線器,交換機(jī),路由器工作層次的區(qū)別
       集線器(Hub) —— 工作在物理層
 
       信號在線路中傳播會進(jìn)行衰減，集線器的作用就是對信號進(jìn)行再生放大，從而擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)是總線型網(wǎng)絡(luò)，那么當(dāng)一臺計算機(jī)發(fā)送消息時，所有的計算機(jī)都會收到消息。而且有一個問題就是有可能多臺主機(jī)同時發(fā)送消息，那么這些信號在總線上相遇就會發(fā)生沖突，所以就需要使用"載波監(jiān)聽多點(diǎn)接入/碰撞檢測(CSMA/CD)"。
 
       使用集線器的網(wǎng)絡(luò)叫做共享式網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)的所有主機(jī)都屬于同一個沖突域，即一臺計算機(jī)發(fā)送消息，其它的計算機(jī)都能夠收到。而且同一時刻只能夠有一臺計算機(jī)發(fā)送消息(為了防止沖突)。
 
       雖然說在共享式網(wǎng)絡(luò)中其它計算機(jī)也能夠收到不是發(fā)給自己的信息，但是計算機(jī)會識別該信息是不是發(fā)送給自己的，如果不是那么就會丟棄。
集線器,交換機(jī),路由器工作層次的區(qū)別
 
       交換機(jī)(Switch) —— 工作在數(shù)據(jù)鏈路層
 
       前言——交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)的消息叫做幀。
 
       集線器的信道利用率太低了，所以就出現(xiàn)了交換機(jī)。交換機(jī)很很多個端口，每個端口都能夠連接一臺計算機(jī)，當(dāng)計算機(jī)A向計算機(jī)B發(fā)送信息時，會在內(nèi)部建立起一條臨時性的數(shù)據(jù)傳輸通道，如果有多臺計算機(jī)同時通信，那么就會維護(hù)多條通道。那么可以看出交換機(jī)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(jī)，那么就相當(dāng)于沒有沖突。
 
       每臺計算機(jī)都有一個網(wǎng)卡適配器，每個網(wǎng)卡適配器都有一個MAC地址，該地址是全球唯一的。
 
       當(dāng)計算機(jī)A向計算B發(fā)送幀時，就會根據(jù)幀首部包含的目的主機(jī)MAC地址，將幀從合適的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。那么交換機(jī)怎么知道從哪個端口把幀轉(zhuǎn)發(fā)出去呢？
 
       交換機(jī)會在內(nèi)部維護(hù)一個MAC地址表，其中包含了每個端口對應(yīng)的主機(jī)的MAC地址。交換機(jī)在轉(zhuǎn)發(fā)幀時，就會查找該MAC地址表，然后將幀從合適的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。
 
       那么交換機(jī)是如何得到這個MAC地址表的呢？
 
       靜態(tài)MAC地址表：當(dāng)把一臺計算機(jī)連接上交換機(jī)時，由管理員填寫該表，從而形成MAC地址表。
 
       動態(tài)MAC地址表：當(dāng)把一臺計算機(jī)B連接上交換機(jī)時，什么事都不用做，當(dāng)有計算機(jī)A向計算機(jī)B發(fā)送幀時，如果交換機(jī)不能夠在MAC地址表中找到幀首部的目的MAC地址對應(yīng)的是哪個端口，那么就會向所有的端口（除了發(fā)送幀的那個端口除外）發(fā)送該消息，然后只要計算機(jī)B回應(yīng)了幀，交換機(jī)就知道哪個端口連接了計算機(jī)B，那么交換機(jī)就會在MAC地址表中記錄下來。
集線器,交換機(jī),路由器工作層次的區(qū)別
 
       路由器(Router) —— 工作在網(wǎng)絡(luò)層
 
       前言——路由器轉(zhuǎn)發(fā)的消息叫做IP數(shù)據(jù)報。
 
       交換機(jī)是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的，也即交換機(jī)只能轉(zhuǎn)發(fā)局域網(wǎng)內(nèi)的幀。如果網(wǎng)絡(luò)A的主機(jī)想要發(fā)消息給網(wǎng)絡(luò)B的主機(jī)就需要路由器了。
 
       如果網(wǎng)絡(luò)A的主機(jī)1想要想網(wǎng)絡(luò)B的主機(jī)2發(fā)送消息，那么主機(jī)1必須在IP數(shù)據(jù)報的首部加上源IP地址和目標(biāo)IP地址，那么路由器A會根據(jù)目標(biāo)IP地址將IP數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)到路由器B。路由器B接收到該IP數(shù)據(jù)報后，會將該IP數(shù)據(jù)報封裝成幀，然后在幀的首部加上主機(jī)B的MAC地址作為目的地址，然后把該消息轉(zhuǎn)發(fā)給主機(jī)B，或者轉(zhuǎn)發(fā)給交換機(jī)，由交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)給主機(jī)B。
 
       那么路由器A怎么知道把IP數(shù)據(jù)包從哪個端口送出去呢？路由器內(nèi)部維護(hù)了一張路由表，它知道把IP數(shù)據(jù)報從哪個端口發(fā)出去。這個就不詳細(xì)說了，太復(fù)雜了。
 
       那么路由器B怎么知道某個IP地址對應(yīng)了哪個主機(jī)，且該主機(jī)的MAC地址是什么呢？
 
       路由器內(nèi)部維護(hù)了一張arp表，即地址解析協(xié)議表，它知道哪個IP地址對應(yīng)了哪個MAC地址。
 
       ①如果arp表中存在該IP地址所對應(yīng)的表項(xiàng)，那么根據(jù)該表項(xiàng)，直接將IP數(shù)據(jù)包加上相應(yīng)的首部封裝成幀。
 
       ②如果arp表中不存在該IP地址所對應(yīng)的表項(xiàng)，那么路由器發(fā)送一個廣播幀，將幀首部的目的MAC地址設(shè)為FFFFFFFFFFFF，交換機(jī)收到該幀后，發(fā)現(xiàn)其目的MAC地址是FFFFFFFFFFFF，就會將該幀從所有的端口（除了發(fā)送該幀的端口除外）轉(zhuǎn)發(fā)出去，當(dāng)計算機(jī)收到該幀后，就會把自己的IP地址和MAC地址都發(fā)送給路由器，這樣路由器就生成了arp表了。然后再根據(jù)該表轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報。
 
       注：計算機(jī)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(guān)于集線器,交換機(jī),路由器工作層次區(qū)別的相關(guān)介紹，希望能對你有所幫助！飛暢科技，專業(yè)做光端機(jī)、光纖收發(fā)器、工業(yè)交換機(jī)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器的廠家，自主研發(fā)品牌，歡迎前來了解、交流。咨詢熱線：0571-8700-7140，400-0505-571。
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