目錄

前言

引言

交換機(jī)是用來做什么的？

與路由器有什么區(qū)別？

網(wǎng)關(guān)

子網(wǎng)掩碼

網(wǎng)關(guān)、路由

前言

本博客是博主用于復(fù)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的博客，如果疏忽出現(xiàn)錯(cuò)誤，還望各位指正。

這篇博客是在B站掌芝士zzs這個(gè)UP主的視頻的總結(jié)，講的非常好。

可以先去看一篇視頻，再來參考這篇筆記（或者說直接偷走）。

交換機(jī)和路由器有什么區(qū)別？網(wǎng)關(guān)和路由又是什么意思？簡單說網(wǎng)絡(luò)2-交換機(jī)與路由器_嗶哩嗶哩_bilibili

引言

說起來路由器想必大家不會(huì)陌生，每個(gè)家庭都會(huì)至少有一個(gè)路由器來連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。那么交換機(jī)、路由器、網(wǎng)關(guān)和子網(wǎng)……都是什么？一下進(jìn)行介紹。

交換機(jī)是用來做什么的？

我們先來看一下交換機(jī)，它的主要功能就是把數(shù)據(jù)包發(fā)送到正確的位置。

比如當(dāng)你寫了一份信給友人，交換機(jī)相當(dāng)于郵遞員，根據(jù)數(shù)據(jù)包中的目標(biāo)MAC地址找到它對(duì)應(yīng)的物理端口。

一臺(tái)交換機(jī)有很多個(gè)端口，他們都有自己的編號(hào)。計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡通過網(wǎng)線連接到交換機(jī)的網(wǎng)口上，這個(gè)端口就是一個(gè)確定的物理位置。只要知道某個(gè)網(wǎng)卡的MAC地址在哪個(gè)端口上，就能正確的把數(shù)據(jù)包發(fā)給他。

所以在交換機(jī)中有一張端口與MAC地址的映射關(guān)系表，我們稱之為MAC地址表。（交換機(jī)具有自學(xué)習(xí)功能，每次發(fā)送會(huì)把源地址存在交換表中如果沒有的話）

然后要注意的是，為了避免兜圈子的問題，IEEE的802.1D標(biāo)準(zhǔn)制定了一個(gè)生成樹協(xié)議STP。其要點(diǎn)就是不改變網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際拓?fù)洌?span style="color:#fe2c24;">邏輯上切斷某些鏈路，使得從一臺(tái)主機(jī)到所有其他主機(jī)的路徑是無環(huán)路的樹狀結(jié)構(gòu)。

交換機(jī)維護(hù)這張映射關(guān)系想要與某個(gè)MAC地址通信時(shí)，只需要來查詢一下這個(gè)MAC地址在哪個(gè)端口上，然后從對(duì)應(yīng)的端口發(fā)送出去就可以了。

我們知道每一包數(shù)據(jù)都會(huì)有兩個(gè)MAC地址，一個(gè)是發(fā)送方的MAC地址，稱為源MAC。另一個(gè)是接收方的MAC地址，稱為目標(biāo)MAC。

交換機(jī)收到一包數(shù)據(jù)后，首先要把這包數(shù)據(jù)的源MAC與接收端口進(jìn)行綁定（如果先前沒綁定）。

然后交換機(jī)要根據(jù)目標(biāo)MAC查找從哪個(gè)端口把數(shù)據(jù)包發(fā)送出去。

這時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)兩種情況：

第一種情況是MAC地址表中查詢到了關(guān)聯(lián)的端口，則直接從關(guān)聯(lián)端口發(fā)出。

第二種情況是MAC地址表中沒有查詢到關(guān)聯(lián)端口，則向除了接收端口之外的所有端口群發(fā)，這種行為稱之為泛洪。（按我的理解就是廣播幀）。

如果目標(biāo)MAC地址在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，則他一定能收到群發(fā)的數(shù)據(jù)包。

如此運(yùn)行一段時(shí)間之后，通過交換機(jī)的MAC地址表就可以找到網(wǎng)絡(luò)中的所有網(wǎng)卡設(shè)備。

由此可見，交換機(jī)只會(huì)關(guān)心數(shù)據(jù)包中的MAC地址，而不會(huì)關(guān)心IP地址。

MAC地址在TCPIP協(xié)議中處于第二層數(shù)據(jù)鏈路層，所以交換機(jī)通常也被稱為二層設(shè)備。

與路由器有什么區(qū)別？

我們?cè)賮砜匆幌侣酚善鳎覀冎缆酚善饔袃煞N接口，一種是LAN口，一種是WAN口。

LAN口可以有多個(gè)用來接家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，比如臺(tái)式機(jī)、手機(jī)、筆記本。

其中手機(jī)和筆記本是通過wifi連接到路由器的設(shè)備，也相當(dāng)于連接到了LAN口。

WAN口只有一個(gè)，用來接入運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，連接到互聯(lián)網(wǎng)中。如果把路由器的WAN口忽略，只用LAN口，其實(shí)路由器就是一臺(tái)交換機(jī)。

網(wǎng)關(guān)

那如果考慮到WAN口，這里我們就要引入一個(gè)概念就是網(wǎng)關(guān)。

子網(wǎng)掩碼

為了說明網(wǎng)關(guān)的作用，我們需要先了解一下子網(wǎng)是如何劃分的。

我們把IP地址和子網(wǎng)掩碼按位相與（&）。

我們常用的子網(wǎng)掩碼255.255.255.0前三個(gè)字節(jié)全為1，后八位全為0。

所以按位相與的結(jié)果一定是這個(gè)IP地址的前三個(gè)字節(jié)不變，而最后一個(gè)字節(jié)是零。

比如192.10.18.26與255.255.255.0相與就是192.10.18.0。

我們把IP地址與子網(wǎng)掩碼相與之后的結(jié)果相同的兩個(gè)IP認(rèn)為是在同一個(gè)子網(wǎng)中。

也就是說IP為192.10.18.26時(shí)，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0的這張網(wǎng)卡與另一個(gè)192.10?.18.X的網(wǎng)卡一定是在同一個(gè)子網(wǎng)之中。

因?yàn)樽泳W(wǎng)掩碼都是連續(xù)的1和連續(xù)的0，所以我們通常用1的數(shù)量來表示子網(wǎng)掩碼。比如255.25.255.0就是24。（前三個(gè)字節(jié)，一個(gè)字節(jié)8bit，也就是24位）。

我們用IP斜杠子網(wǎng)掩碼來表示一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，比如192.168.1.0/24表示的網(wǎng)絡(luò)中擁有255個(gè)IP地址。

所以如果想擴(kuò)大子網(wǎng)中IP地址的數(shù)量，我們只需要把子網(wǎng)掩碼調(diào)小。比如多加一位，ip數(shù)量就會(huì)減少；如果想減少子網(wǎng)中IP地址的數(shù)量，我們只需要把子網(wǎng)掩碼調(diào)大就可以了。

網(wǎng)關(guān)、路由

TCP/IP協(xié)議規(guī)定不同子網(wǎng)之間是不可以直接通信的。如果要通信，需要通過網(wǎng)關(guān)來進(jìn)行轉(zhuǎn)達(dá)。

網(wǎng)關(guān)上有兩張網(wǎng)卡，分別配置了屬于兩個(gè)子網(wǎng)的IP地址，可以在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，這樣我們就擁有了一個(gè)連接了兩個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。

我們來舉一個(gè)簡單的例子，子網(wǎng)一中的計(jì)算機(jī)A發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，首先計(jì)算機(jī)A會(huì)根據(jù)目標(biāo)IP判斷是否跟自己處于同一個(gè)子網(wǎng)。

如果是同一個(gè)子網(wǎng)，則直接從網(wǎng)卡發(fā)出。

如果不是同一個(gè)子網(wǎng)，則需要把數(shù)據(jù)包的目標(biāo)MAC地址改為網(wǎng)關(guān)MAC然后發(fā)送給網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)拿到這一包數(shù)據(jù)后，再通過路由表查詢到這一包數(shù)據(jù)屬于子網(wǎng)二。網(wǎng)關(guān)修改目標(biāo)MAC地址為計(jì)算機(jī)B的MAC地址，修改源MAC為自己的MAC，然后從子網(wǎng)二的網(wǎng)卡發(fā)出。

以上出現(xiàn)了多次根據(jù)目標(biāo)IP判斷數(shù)據(jù)包應(yīng)該如何發(fā)送的行為，我們就稱之為路由。

路由器有一個(gè)WAN口接入互聯(lián)網(wǎng)，多個(gè)LAN口接入本地網(wǎng)絡(luò)，它們就分別屬于兩個(gè)不同的子網(wǎng)。所以從內(nèi)網(wǎng)訪問互聯(lián)網(wǎng)就是跨網(wǎng)絡(luò)的行為。LAN連家里，WAN連世界！

這時(shí)候就需要路由器來擔(dān)任網(wǎng)關(guān)的角色，他的行為也叫路由。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-849024.html

到了這里，關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)——交換機(jī)和路由器的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！