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簡單理解交換機、路由器、閘道器的概念,並知道各自的用途

1)交換機
在計算機網路系統中,交換機是針對共享工作模式的弱點而推出的。交換機擁有一條高頻寬的背部匯流排和內部交換矩陣。交換機的所有的埠都掛接在這條背 部總線上,當控制電路收到資料包以後,處理埠會查詢記憶體中的地址對照表以確定目的MAC(網絡卡的硬體地址)的NIC(網絡卡)掛接在哪個埠上,通過內部 交換矩陣迅速將資料包傳送到目的埠。目的MAC若不存在,交換機才廣播到所有的埠,接收埠迴應後交換機會“學習”新的地址,並把它新增入內部地址表 中。
交換機工作於OSI參考模型的第二層,即資料鏈路層。交換機內部的CPU會在每個埠成功連線時,通過ARP協議學習它的MAC地址,儲存成一張 ARP表。在今後的通訊中,發往該MAC地址的資料包將僅送往其對應的埠,而不是所有的埠。因此,交換機可用於劃分資料鏈路層廣播,即衝突域;但它不 能劃分網路層廣播,即廣播域。
交換機被廣泛應用於二層網路交換,俗稱“二層交換機”。
交換機的種類有:二層交換機、三層交換機、四層交換機、七層交換機分別工作在OSI七層模型中的第二層、第三層、第四層盒第七層,並因此而得名。
2)路由器
路由器(Router)是一種計算機網路裝置,提供了路由與轉送兩種重要機制,可以決定資料包從來源端到目的端所經過 的路由路徑(host到host之間的傳輸路徑),這個過程稱為路由;將路由器輸入端的資料包移送至適當的路由器輸出端(在路由器內部進行),這稱為轉 送。路由工作在OSI模型的第三層——即網路層,例如網際協議。
路由器的一個作用是連通不同的網路,另一個作用是選擇資訊傳送的線路。 路由器與交換器的差別,路由器是屬於OSI第三層的產品,交換器是OSI第二層的產品(這裡特指二層交換機)。
3)閘道器
閘道器(Gateway),閘道器顧名思義就是連線兩個網路的裝置,區別於路由器(由於歷史的原因,許多有關TCP/IP 的文獻曾經把網路層使用的路由器(Router)稱為閘道器,在今天很多區域網採用都是路由來接入網路,因此現在通常指的閘道器就是路由器的IP),經常在家 庭中或者小型企業網路中使用,用於連線區域網和Internet。 閘道器也經常指把一種協議轉成另一種協議的裝置,比如語音閘道器。
在傳統TCP/IP術語中,網路裝置只分成兩種,一種為閘道器(gateway),另一種為主機(host)。閘道器能在網路間轉遞資料包,但主機不能 轉送資料包。在主機(又稱終端系統,end system)中,資料包需經過TCP/IP四層協議處理,但是在閘道器(又稱中介系 統,intermediate system)只需要到達網際層(Internet layer),決定路徑之後就可以轉送。在當時,閘道器 (gateway)與路由器(router)還沒有區別。
在現代網路術語中,閘道器(gateway)與路由器(router)的定義不同。閘道器(gateway)能在不同協議間移動資料,而路由器(router)是在不同網路間移動資料,相當於傳統所說的IP閘道器(IP gateway)。
閘道器是連線兩個網路的裝置,對於語音閘道器來說,他可以連線PSTN網路和乙太網,這就相當於VOIP,把不同電話中的模擬訊號通過閘道器而轉換成數字訊號,而且加入協議再去傳輸。在到了接收端的時候再通過閘道器還原成模擬的電話訊號,最後才能在電話機上聽到。
對於乙太網中的閘道器只能轉發三層以上資料包,這一點和路由是一樣的。而不同的是閘道器中並沒有路由表,他只能按照預先設定的不同網段來進行轉發。閘道器最重要的一點就是埠對映,子網內使用者在外網看來只是外網的IP地址對應著不同的埠,這樣看來就會保護子網內的使用者。