集线,路由和交换的概念
前言
装了一天的系统,为啥要装系统呢,由于开学了,新学期新气象,可是想想本屌的计算机组成原理考了32分,一想到补考就头疼.走一步看一步吧,看了一下大三的课表,认为计算机网络这门课貌似得好好学学,还有10天开学了,不知道能不能学的几乎相同.努力吧,少年!
先对各种常见的网络设备做一个简单的认识
集线器(HUB)
集线器就是将网线集中到一起的机器,也就是多态主机he设备的链接器.集线器的主要功能是对接收到的信号进行同步整形放大,以扩大网络的传输距离,是中继器的一种修行是,差别在于集线器可以提供多port服务,也称为多口中继器.集线器在OSI/RM中的物理层.集线器的基本功能是信息分发,它把一个port接收的全部信号向全部port分发出去.一些集线器在分发之前将弱信号又一次生成,一些集线器整理信号的时序以提供全部port间的同步数据通信.
集线器实际就是一种多port的中继器.集线器一般有4,816,24,32等数量的RJ45接口,通过这些接口,集线器便能为对应数量的电脑完毕”中继”功能(将已经衰退的不完整的信号经过整理,又一次产生完整的信号再继续传送).因为他在网络中处于一种”中心”位置,因此集线器也叫做”HUB”.
集线器的工作原理非常easy,比方有一个具有8个port的集线器,共连接了8台电脑.集线器处于网络的”中心”,通过集线器对信号进行转发,8台计算机之间能够相互通信.详细的通信过程是这种:增加计算机1要给计算机8发一条短信,当计算机1的网卡将信息通过双绞线送到集线器上时,集线器并不会直接将信号给送计算机8,它会将信息进行”广播”----将信息同一时候发送给8个port,当8个port上的计算机接收到这条广播信息时,它会对信息进行检查,假设发现该信息时发给自己的,则接受,否则不予理睬.由于该信息是计算机1发送给计算机8的,因此终于计算机8会接受到该信息,而其它7台计算机看完信息后,会由于信息不是自己的而不接受该信息.
交换机(Switch)
交换机式集线器的升级换代产品,外形上和集线器没啥差别,是一种在通信系统中自己主动完毕信息交换功能的设备,用途和HUB一样也是连接组网之用,可是它具有比集线器更强大的功能,要不怎么说是升级产品呢.
交换机也叫交换式集线器,它通过对信息进行又一次生成,并经过内部处理后转发至指定port,具备自己主动寻址能力和交换作用,因为交换机依据所传递信息包的目的地址,将每一条信息包地理的从源port发送到目的port,避免了和其它port发生碰撞.广义的交换机就是一种在通信系统中完毕信息交换功能的设备.
在计算机网络系统中,交换机是针对共享工作模式的软垫而推出的.集线器是採用共享工作模式的代表,假设把一个集线器比作一个邮递员,那么这个邮递员是个不认识字的”傻瓜”----要他去送信,他不知道直接依据信件上的地址将信件送给收件人,仅仅会拿着信分发给全部的人,然后让接受的人依据地址信息来推断是不是自己的!而交换机则是一个聪明的邮递员----交换机拥有一条高带宽的背部总线和内部交换矩阵.交换机的全部的port都挂接在这条背部总线上,当控制电路收到数据包以后,处理port会查找内存中的地址对比表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个port上,通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的port.目的MAC若不存在,交换机才广播到全部的port,接受port回应后交换机”学习”新的地址,并把它加入入内部地址表中.
可见,交换机在收到某个网卡发过来的”信件”时,会依据上面的地址信息,以及自己掌握的”常住居民”高速将信件送到收件人的手上.万一收信人的地址不在这个”户口薄”上,交换机才会像集线器一样将信息分发给全部人,然后从中找到收件人.而找到收件人之后,交换机就会立马将这个人的信息登记到”户口薄”上,这样以后再为该客服送信时,就能够迅速的找到这个人了.
路由器(Router)
路由器是网络中进行网间链接的关键设备.作为不同网络之间的互相连接的枢纽,路由器系统构成了基于TCP/IP的国际互联网络Internet的主体脉络.
路由器之所以在互联网络中处于关键地位,是由于它处于网络层,一方面可以扩约不同的物理网络类型(DDN,FDDI,以太网等等),两一方面在逻辑上将整个互联网切割成逻辑上独立的网络单位,使网络具有一定的逻辑结构.路由器的主要工作就是为经过路由器的每一个数据帧寻找一条最佳的传输路径,并将该数据有效的传送到目的网站.路由器的基本功能是,把数据(IP报文)传送到正确的网络,细分则包含:1.IP数据包的转发,包含数据报的寻址和传送; 2.子网隔离,抑制广播风暴; 3.维护路由表,并与其它路由器交换路由信息,这是IP报文转发的基础; 4.IP数据报的差错处理以及简单的拥塞控制; 5.实现对IP数据报的过滤和记账.
路由器构成了Internet的骨架.它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之中的一个,它的可靠性则直接影响网络互连的指令.因此Internet研究领域中,路由器技术始终处于核心地位.
总结
集线器----电脑网络中的对讲机,它能以最简单的方式实现多台电脑的网络通信.
特点:接到统一集线器的多台电脑,就像是使用同一频率的对讲机进行通信新,在不论什么一个时刻仅仅能有一对”对讲机”进行通信.即当电脑1与电脑3进行通信时,电脑2和与电脑4就不能进行通信,仅仅有等电脑1与电脑3通信结束后才干通信.
交换机----电脑网络中的”电话接线员”,它负责互联网的”电话”接通工作.
特定:当电脑1像与电脑2通信时,它得先请”电话接线员”把它和电脑2的”电话”接通,接通后,”电话接线员”就能够做其它工作了,比方再接通电脑3和电脑4之间的”电话”.它能同一时候完毕多路”电话”的交换与接通工作,所以叫做交换机.
路由器----电脑网络中的”传达室”,它负责分拣以及转发网络的各种信息.
特点:当”我”(电脑A)想訪问”工人日报”站点时,”我”仅仅要和”传达室”里的”大爷”说一声,就没有必要自己去邮局订阅或者找书报亭买了,由”传达室”统一负责订阅或购买,而且分发到”各家各户”.当”外单位的人”(电脑B)”有东西”(信息)要交给”我”时,仅仅要把东西放到”传达室”就可以,”传达室”里的”大爷”会把东西送上门.
用通俗的话说这三者的关系
集线器就好比把一个水龙头分成好几个,水流总量等于每一个水龙头的量的和,水龙头多了每一个水龙头就分的少了.
交换机就是带个转换头,这1秒给1号电脑用,下一秒给2号电脑用,每一个用的都是所有水量,可是不是时时字在用.
路由器就是在这组水龙头边放了一个人,用人的智慧观察哪个须要就给哪个放水.