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計算機網路組網與配置技術—— 讀書筆記4、網路裝置

第四章、網路裝置

1、網路介面卡,也即網絡卡。

網路介面卡的主要引數:實體地址、中斷號、DMA地址、I/O地址。

網絡卡地址也稱為介質訪問控制(Medium Access Control, MAC)。6個位元組,用十六進位制表示。

2、調變解調器

調變解調器即Modem。

調製方式:ASK幅移鍵控法、FSK頻移鍵控法、PSK相移鍵控法。

3、集線器和中繼器

集線器又稱為Hub,實質上為多埠的中繼器。

4、網橋

網橋(Bridge)像一個聰明的中繼器。中繼器從一個網路電纜裡接收訊號, 放大它們,將其送入下一個電纜。相比較而言,網橋對從關卡上傳下來的資訊更敏銳一些。網橋是一種對幀進行轉發的技術,根據MAC分割槽塊,可隔離碰撞。網橋將網路的多個網段在

資料鏈路層連線起來。

網橋也叫橋接器,是連線兩個區域網的一種儲存/轉發裝置,它能將一個大的LAN分割為多個網段,或將兩個以上的LAN互聯為一個邏輯LAN,使LAN上的所有使用者都可訪問伺服器。

5、路由器

路由器(Router),是連線因特網中各區域網、廣域網的裝置,它會根據通道的情況自動選擇和設定路由,以最佳路徑,按前後順序傳送訊號。 路由器是網際網路絡的樞紐,"交通警察"。目前路由器已經廣泛應用於各行各業,各種不同檔次的產品已成為實現各種骨幹網內部連線、骨幹網間互聯和骨幹網與網際網路互聯互通業務的主力軍。路由和交換機之間的主要區別就是交換機發生在OSI參考模型第二層(資料鏈路層),而路由發生在第三層,即網路層。這一區別決定了路由和交換機在移動資訊的過程中需使用不同的控制資訊,所以說兩者實現各自功能的方式是不同的。
路由器(Router)又稱閘道器裝置(Gateway)是用於連線多個邏輯上分開的網路,所謂邏輯網路是代表一個單獨的網路或者一個子網。當資料從一個子網傳輸到另一個子網時,可通過路由器的路由功能來完成。因此,路由器具有判斷網路地址和選擇IP路徑的功能,它能在多網路互聯環境中,建立靈活的連線,可用完全不同的資料分組和介質訪問方法連線各種子網,路由器只接受源站或其他路由器的資訊,屬網路層的一種互聯裝置。

路由器最核心的部件是作業系統。

路由表的表項一般由4部分組成:目的網路(IP地址、子網掩碼)、下一跳地址、TTL。


6、交換機

交換就是轉接。交換機是一個連線裝置。交換機不同於集線器,集線器是在第一層連線的裝置。而交換機工作在第二層。

工作原理

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,通過將MAC地址和埠對應,形成一張MAC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。

交換機擁有一條很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,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,廣播到所有的埠,接收埠迴應後交換機會“學習”新的MAC地址,並把它新增入內部MAC地址表中。使用交換機也可以把網路“分段”,通過對照IP地址表,交換機只允許必要的網路流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉發,可以有效的減少衝突域,但它不能劃分網路層廣播,即廣播域

網橋與交換機的區別:第一,網橋的功能主要是靠軟體實現,交換機的功能則通過專用積體電路實現;第二,交換機允許多組埠同時交換幀,相當於多個網橋同時工作,可以實現幀轉發的並行操作。

分類

從廣義上來看,網路交換機分為兩種:廣域網交換機和區域網交換機。廣域網交換機主要應用於電信領域,提供通訊用的基礎平臺。而區域網交換機則應用於區域網絡,用於連線終端裝置,如PC機及網路印表機等。從傳輸介質和傳輸速度上可分為乙太網交換機、快速乙太網交換機、千兆乙太網交換機、FDDI交換機、ATM交換機和令牌環交換機等。從規模應用上又可分為企業級交換機、部門級交換機和工作組交換機等。各廠商劃分的尺度並不是完全一致的,一般來講,企業級交換機都是機架式,部門級交換機可以是機架式(插槽數較少),也可以是固定配置式,而工作組級交換機為固定配置式(功能較為簡單)。另一方面,從應用的規模來看,作為骨幹交換機時,支援500個資訊點以上大型企業應用的交換機為企業級交換機,支援300個資訊點以下中型企業的交換機為部門級交換機,而支援100個資訊點以內的交換機為工作組級交換機。

7、交換機與網橋、路由器的比較




比較歸納


8、三層交換技術

三層交換(也稱多層交換技術,或IP交換技術)是相對於傳統交換概念而提出的。眾所周知,傳統的交換技術是在OSI網路標準模型中的第二層——資料鏈路層進行操作的,而三層交換技術是在網路模型中的第三層實現了資料包的高速轉發。簡單地說,三層交換技術就是:二層交換技術+三層轉發技術。
三層交換技術的出現,解決了區域網中網段劃分之後,網段中子網必須依賴路由器進行管理的局面,解決了傳統路由器低速、複雜所造成的網路瓶頸問題。

區域網採用三層交換技術主要有兩種:NHRP和Netflow

NHRP技術:下一跳解析協議(Next Hop Resolution Protocol,NHRP)採用“路由一次,隨後交換”

三層交換與傳統路由器的比較