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  • 交换机 | 路由器 | 网关 傻傻分不清?
  • 发布时间:2017/6/9 9:37:15   修改时间:2017/6/9 9:12:11 浏览次数:1031

  •  ---------转载自广州虹科自动化PROFIBUS 团队微信公众平台


     交换机 Switch

    交换机工作在第二层(即数据链路层),它要比集线器智能一些,它能分辨出帧中的源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。交换机通过对信息进行重新生成,并经过内部处理后转发至指定端口,具备自动寻址能力和交换作用。但是交换机并不懂得IP地址,它只知道MAC地址。




    交换机是使用硬件来完成以往网桥使用软件来完成过滤、学习和转发过程的任务。交换机速度比HUB快,这是由于HUB不知道目标地址在何处,发送数据到所有的端口。而交换机中有一张路由表,如果知道目标地址在何处,就把数据发送到指定地点,如果它不知道就发送到所有的端口。这样过滤可以帮助降低整个网络的数据传输量,提高效率。但是交换机的功能还不止如此,它可以把网络拆解成网络分支、分割网络数据流,隔离分支中发生的故障,这样就可以减少每个网络分支的数据信息流量而使每个网络更有效,提高整个网络效率。

    ▼ 参考下面两张图,会不会更好理解?








     网络层------路由器 


     路由器 Router 

    路由器工作在第三层(即网络层),它比交换机还要“聪明”一些,它能理解数据中的IP地址,如果它接收到一个数据包,就检查其中的IP地址,如果目标地址是本地网络的就不理会,如果是其他网络的,就将数据包转发出本地网络。与工作在网络物理层,从物理上划分网段的交换机不同。


    路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。例如,一台支持IP协议的路由器可以把网络划分成多个子网段,只有指向特殊IP地址的网络流量才可以通过路由器。当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时,它将直接把IP分组送到网络上,对方就能收到。而要送给不同IP于网上的主机时,它要选择一个能到达目的子网上的路由器,把IP分组送给该路由器,由路由器负责把IP分组送到目的地。如果没有找到这样的路由器,主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关(default gateway)”的路由器上。对于每一个接收到的数据包,路由器都会重新计算其校验值,并写入新的物理地址。网络中的设备用它们的网络地址(TCP/IP网络中为IP地址)互相通信。IP地址是与硬件地址无关的“逻辑”地址。目前TCP/IP网络,全部是通过路由器互连起来的,Internet就是成千上万个IP子网通过路由器互连起来的国际性网络。



    用于连接多个逻辑上分开的网络,几个使用不同协议和体系结构的网络。路由器利用网络层定义的“逻辑”上的网络地址(即IP地址)来区别不同的网络,实现网络的互连和隔离,保持各个网络的独立性。当一个子网传输到另外一个子网时,可以用路由器完成。它具有判断网络地址和选择路径的功能,过滤和分隔网络信息流。一方面能够跨越不同的物理网络类型(DDN、FDDI、以太网等等),另一方面在逻辑上将整个互连网络分割成逻辑上独立的网络单位,使网络具有一定的逻辑结构。


    交换机与路由器的关系




     应用层------网关 

    感觉好像到了大BOSS的感觉,有没有~


     网关 Gateway

    网关 (Gateway) 又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连,是最复杂的网络互连设备,仅用于两个高层协议不同的网络互连。它不仅具有路由的功能,而且能在两个不同的协议集之间进行转换,从而使不同的网络之间进行互联。在使用不同的通信协议、数据格式或语言,甚至体系结构完全不同的两种系统之间,网关是一个翻译器!实现不同通信协议的翻译。(划重点!)

    网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。比如有网络A和网络B,网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192.168.1.254”,子网掩码为255.255.255.0;网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”,子网掩码为255.255.255.0。在没有路由器的情况下,两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的,即使是两个网络连接在同一台交换机(或集线器)上,TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)判定两个网络中的主机处在不同的网络里。


    而要实现这两个网络之间的通信,则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中,就把数据包转发给它自己的网关,再由网关转发给网络B的网关,网络B的网关再转发给网络B的某个主机网络B向网络A转发数据包的过程也是如此。所以说,只有设置好网关的IP地址,TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。



     

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