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网线、网卡、集线器、交换机、路由器的原理和作用

(2010-12-11 09:59:17)
标签:

美国

交换机

集线器

路由器

mac地址

杂谈

分类: 科技

    很多朋友每天都要上网聊天、看新闻、发帖等,大多知道需要用到计算机里的网卡,外面的网线,然后到交换机或集线器,再上就是路由器等等,但是相信很多非专业的朋友只叫的出这些设备的名字,具体要你讲述他们都有什么用,可能没几个朋友能完全回答正确,下面就面对菜鸟朋友的这些兴趣我用我自己的语言来举例描述这些天天出现在你办公室的家伙都有什么用:

    相信很多朋友去买交换机的时候,都会听到什么三层交换机,二层交换机,这里说的“层”其实就是指的是它工作在什么位置,比如你公司的总裁就是最上面的第七层,下面的是六层的总经理,直到最下层的搬运工,网络也是这样的,并且上一层要管理到你的下一层,下一层要服从上层的支配。

    在网络里总共分为七层,术语上叫“OSI七层模型”(Open System Interconnect的缩写,意为开放式系统互联)至于那个什么开放式系统什么的你不用管,你只要知道网络在逻辑上分七层分工就行了,而你每浏览一个页面都要经过这七层中的每一层,今天我先浅谈前三层,因为前三层都是实际看的到的设备,而且最常见。

 

第一层,物理层。

就是我们计算机里的网卡(包括无线网卡),宽带的光纤,注意,集线器也是第一层!这一层只是起到了最简单的数据传输的作用,把这个数据传输到另外一个网络设备上。

 

第二层,数据链路层。

这一层就开始有分辨的能力了,这里引申一下“物理连接”和“逻辑连接”:物理连接无非就是把这个网络设备和那个网络设备连接起来,而逻辑连接往往出现在多个物理连接上,比如有个24口的交换机上插了24台主机,这24台主机没有任意两台之间是直接一根网线连通了的,但是这24台主机都插在同一交换机上,交换机的作用就是实现24台中任意一台连接到其他任意一台,而这个连接就是逻辑连接!因为24台主机之间没有任意两台之间是直接网线连通了的,但是24台里面任意一台都可以通过交换机分配的逻辑连接到其中的任意一台,交换机起的就是这个数据链路的作用,交换机的工作原理是,记录下每台网络设备的MAC地址(物理地址)和IP地址,当有A主机访问B主机的时候,他会告诉交换机我要访问的主机IP是多少,交换机在自己的内存里寻找是否有对应的IP,如果有,再寻找对应的MAC是多少,发送到相应的端口去。这里讲一下,为什么集线器不是第二层的设备,交换机之所以属于第二层是因为他能记录下主机的MAC地址并且针对端口有目的的发送,而集线器没有这个分辨能力,集线器不会记录下MAC地址,当某个端口有发送请求时,集线器会向所有的端口发出广播,A计算机寻找B计算机,而集线器内所有端口所有主机都会收到这个广播,这样一来就大大增加了线路设备的负担,而交换机只发送到指定有端口,这就是最大的区别。集线器已经逐渐被交换机取代。

 

第三层,网络层。

这一层的工作性质跟二层类似,把某个逻辑数据发送到某个端口上,这层的设备是路由器,路由的意思就是把这个端口的数据发送到另外一个端口,有朋友会问,二层也是这个原理啊,这里说下路由器跟交换机的区别:拿交通工具做比如,交换机好比城市内的公共汽车,路由器好比国际飞机,在中国境内(内网)你要去哪都坐汽车(交换机),但是你要去美国(外网)就必须先坐汽车(交换机)到了飞机场(路由器),飞到了美国,再坐美国的汽车到你的目的地。

 

    这里说下为什么不能直接坐汽车(交换机)到美国(外网),中国(内网)的语言、地形(IP地址类型)和美国(外网)的语言、地形(IP地址类型)是不一样的,汽车的(交换机)起点站和终点站只能在同一语言和地形(IP地址类型)里运行,比如你公司的一个交换机传输数据的两头就必须是同一类型的IP,比如192.168.1.1-255.255.255.0就只能发送到192.168.1.X为类型的IP,如果是192.168.2.Y就不行,那192.168.1.1-255.255.255.0怎么才能跟192.168.2.1-255.255.255.0通信呢?这就需要路由器去实现。

    路由器就是专门为两个不同类型的IP端之间建立一条通道,实现通信的。通俗点说就是翻译官,实现不同种类不同语言之间的数据交换。

    并且路由器一般都自带XXX拨号协议,这好比你出国的护照,你有了这些护照在国外才是合法的,这就好比你的ADSL路由器要PPPOE拨号,通过认证以后你的数据都会视为合法数据被传输在外网;而交换机的交换只能在同种类同语言之间的交换。

    再往上就是一些看不到摸不着的概念层了,在此就不解释了,其目的都是实现数据通信,而整个网络看的见摸的着的就是N多的网卡、网线、光纤、交换机、路由器错综复杂但是科学的连接在一起,实现了整个网络的通信。

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