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計算機網路交換機

發布時間: 2022-01-09 16:03:15

計算機網路的乙太網交換機

隨著計算機及其互聯技術(也即通常所謂的「網路技術」)的迅速發展,乙太網成為了迄今為止普及率最高的短距離二層計算機網路。而乙太網的核心部件就是乙太網交換機。
不論是人工交換還是程式控制交換,都是為了傳輸語音信號,是需要獨占線路的「電路交換」。而乙太網是一種計算機網路,需要傳輸的是數據,因此採用的是「包交換」。但無論採取哪種交換方式,交換機為兩點間提供「獨享通路」的特性不會改變。就乙太網設備而言,交換機和集線器的本質區別就在於:當A發信息給B時,如果通過集線器,則接入集線器的所有網路節點都會收到這條信息(也就是以廣播形式發送),只是網卡在硬體層面就會過濾掉不是發給本機的信息;而如果通過交換機,除非A通知交換機廣播,否則發給B的信息C絕不會收到(獲取交換機控制許可權從而監聽的情況除外。

⑵ 計算機網路中交換機的作用是什麼求通俗易懂的解答,謝謝!

也就是2層的中轉站,也是增加埠的方式吧,路由器的成本很高,埠明顯不多,交換機可以彌補,交換機現在很多好像是三層的了,也可以根據第三層路由表來轉發數據包,跑三層協議,但是功能不行

⑶ 計算機網路中二層交換機和三層交換機有什麼區別

主要區別:二層交換機工作在數據鏈路層,三層交換機工作在網路層,路由器工作在網路層。
具體區別如下:
三層交換機使用了三層交換技術
簡單地說,三層交換技術就是:二層交換技術+三層轉發技術。它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、復雜所造成的網路瓶頸問題。
什麼是三層交換
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網路標准模型中的第二層——數據鏈路層進行*作的,而三層交換技術是在網路模型中的第三層實現了數據包的高速轉發。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、復雜所造成的網路瓶頸問題。
其原理是:假設兩個使用IP協議的站點A、B通過第三層交換機進行通信,發送站點A在開始發送時,把自己的IP地址與B站的IP地址比較,判斷B站是否與自己在同一子網內。若目的站B與發送站A在同一子網內,則進行二層的轉發。若兩個站點不在同一子網內,如發送站A要與目的站B通信,發送站A要向「預設網關」發出ARP(地址解析)封包,而「預設網關」的IP地址其實是三層交換機的三層交換模塊。當發送站A對「預設網關」的IP地址廣播出一個ARP請求時,如果三層交換模塊在以前的通信過程中已經知道B站的MAC地址,則向發送站A回復B的MAC地址。否則三層交換模塊根據路由信息向B站廣播一個ARP請求,B站得到此ARP請求後向三層交換模塊回復其MAC地址,三層交換模塊保存此地址並回復給發送站A,同時將B站的MAC地址發送到二層交換引擎的MAC地址表中。從這以後,當A向B發送的數據包便全部交給二層交換處理,信息得以高速交換。由於僅僅在路由過程中才需要三層處理,絕大部分數據都通過二層交換轉發,因此三層交換機的速度很快,接近二層交換機的速度,同時比相同路由器的價格低很多。

⑷ 計算機網路的數據交換技術有四種,分別是

電路交換、報文交換、分組交換、信元交換
電路交換(CS:circuit
switching)是通信網中最早出現的一種交換方式,也是應用最普遍的一種交換方式,主要應用於電話通信網中,完成電話交換,已有100多年的歷史。
電話通信的過程是:首先摘機,聽到撥號音後撥號,交換機找尋被叫,向被叫振鈴同時向主叫送回鈴音,此時表明在電話網的主被叫之間已經建立起雙向的話音傳送通路;當被叫摘機應答,即可進入通話階段;在通話過程中,任何一方掛機,交換機毀拆除已建立的通話通路,並向另一方送忙音提示掛機,從而結束通話。
報文交換(Message
switching)是一種信息傳遞的方式。報文交換不要求在兩個通信結點之間建立專用通路。結點把要發送的信息組織成一個數據包——報文,該報文中含有目標結點的地址,完整的報文在網路中一站一站地向前傳送。
分組交換(PS:packet
switching)的實質就是將要傳輸的數據按一定長度分成很多組,為了准確的傳送到對方,每個組都打上標識,許多不同的數據分組在物理線路上以動態共享和復用方式進行傳輸,為了能夠充分利用資源,當數據分組傳送到交換機時,會暫存在交換機的存儲器中,然後根據當前線路的忙閑程度,交換機會動態分配合適的物理線路,繼續數據分組的傳輸,直到傳送到目的地。到達目地之後的數據分組再重新組合起來,形成一條完整的數據。
信元交換又叫ATM(非同步傳輸模式),是一種面向連接的快速分組交換技術,它是通過建立虛電路來進行數據傳輸的。

⑸ 一個關於計算機網路的交換機和路由器的問題

路由器Router和交換機一樣是多埠網路設備,撇開具體工作原理來看,路由器和交換機實現的功能有些類似,即把來自一個埠的數據交換轉發到另一個埠,但具體實現方式有重大的差別:
Ø交換機工作在OSI/RM的第二層數據鏈路層,依賴物理地址(如MAC地址)實現數據轉發策略,每個交換埠物理網路特性一致。
Ø路由器工作在OSI/RM的第三層網路層,依賴邏輯地址(如IP地址)實現數據轉發策略,可見路由器的轉發速率低於交換機,每個路由埠可不一致。
Ø路由器把從一個路由埠接收到的數據包通過指定的另一個路由埠轉發到其他合適的網路或接收者,這個過程對於互連網而言實際上是一個選擇數據包投遞路徑的過程,用「路由Route」這個術語描述這個過程。
Ø交換機數據轉發的依據是物理地址(MAC地址)-交換埠映射表,該表中的數據紀錄由交換機動態學習獲得或由網路管理員手工靜態輸入。
Ø路由器實施路由和數據包轉發的依據是路由表<Route Table>,該表中的每個記錄描述了到達一個指定網路或接收者的路由/轉發信息,這些記錄數據由支持路由器工作的路由協議動態學習獲得或由網路管理員手工靜態輸入。

Ø路由器的基本任務是實現網路之間數據路由轉發,但當前路由器的這種咽喉作用已經更進一步了,即這種咽喉裝置是可以進一步人為控制的,由此為路由器增加了一系列的控制機制,用以實現大量的路由器增值功能,諸如安全控制、網路計費等。
Ø控制機制的實現是路由器的第二項基本任務,它的實現需要付出一定的代價,這進一步降低了路由器的性能。
Ø為了確保網路性能,各個路由器都在努力提高路由器處理數據的能力和速度。路由器實際上就是一台具有多個網路埠的專門實現路由功能的計算機系統,為了確保性能,好的路由器都是採用專門的處理晶元(ASIC)和相應的專門軟體來實現各種功能的。
Ø事實上也可以用一般的計算機來充當路由器,方法是在計算機中根據需要安裝多個網路介面(稱為多宿主計算機),再通過一定的路由軟體來實現路由器功能,這種模擬路由器沒有專業路由器設備性能好,但是成本相對來說低很多,能滿足一般網路需求。

Ø支持路由器工作的基本網路協議分為兩塊:
Ø<1>、支持每個路由埠工作的各層協議:
Ø物理層協議、數據鏈路層協議:構成每個路由埠的物理網路特性,與該埠相連的物理網路一致。路由器提供的多個路由埠的物理網路特性可能不同,一般簡單分為LAN埠和WAN埠兩種。
Ø網路層協議:這是實現路由器基本的網路間數據路由轉發功能的根本,這些協議必須是可被路由的協議。常見的路由器僅支持一種網路層協議,即IP協議,但也有支持其他協議的路由器,而高檔的路由器能同時支持多種網路層協議,稱為多協議路由器。連接在每個路由埠上的網路在網路層必須使用和路由器一致的協議。
Ø<2>、路由協議:
Ø路由協議的基本作用是生成和管理路由表,這是支持路由器工作的核心協議,是決定路由器性能和應用領域的決定性因素之一,也是選擇路由器的重要參考指標之一。
Ø不同的路由協議各自採用不同的策略和演算法獲取路由信息,相應的路由能力和性能也不同。
Ø常見的路由協議分為兩類:
Ø內部網關協議IGP(Internal Gateway Protocol):RIP、OSPF等
Ø外部網關協議EGP(External Gateway Protocol):EGP、BGP等
Ø路由協議Routing Protocol和路由埠網路層的被路由協議Routed Protocol之間需相互合作才能完成路由器的工作。

⑹ 計算機網路集線器和交換機的區別

區別具體如下:
1.集線器就是簡單的埠數據復制,也就是你每個埠連接的電腦都會收到全部的信息包,也就是集線器是埠復制,也就相當於純網線;
2.交換機是會自動記錄網內的計算機MAC地址(就是物理地址,並非IP地址),在數據傳輸中會有目的的使數據包分流,增加傳輸速度和減少設備負荷,而交換機又分為自適應和可調試,自適應就是插上就可以用的,不用設置,當然也沒擴展功能,而其他的就有可設置VLAN的,可設置路由功能.

⑺ 交換機屬於計算機網路系統中的資源子網嗎

一般網路中實現資源共享功能的設備及其軟體的集合稱為資源子網。實現網路通信功能的設備及其軟體的集合稱為網路的通信子網。根據解釋,你就知道了交換機不屬於資源子網,它應屬於通信子網。
「通信子網」主要負責全網的數據通信,為網路用戶提供數據傳輸、轉接、加工和轉換等通信處理工作。它主要包括通信線路(即傳輸介質)、網路連接設備(如網路介面設備、通信控制處理機、網橋、路由器、交換機、網關、數據機和衛星地面接收站等)、網路通信協議和通信控制軟體等。而資源子網」主要負責全網的信息處理,為網路用戶提供網路服務和資源共享功能等。它主要包括網路中所有的主計算機、I/O設備和終端,各種網路協議、網路軟體和資料庫等。
在區域網中,資源子網主要由網路的伺服器、工作站、共享的列印機和其他設備及相關軟體所組成。通信子網由網卡、線纜、集線器、中繼器、網橋、路由器、交換機等設備和相關軟體組成。
在廣域網中,通信子網由一些專用的通信處理機(即節點交換機)及其運行的軟體、集中器等設備和連接這些節點的通信鏈路組成。資源子網由上網的所有主機及其外部設備組成。

⑻ 計算機網路方面有沒有關於交換機和路由器的詳細解釋

第二層交換機和路由器的區別

傳統交換機從網橋發展而來,屬於OSI第二層即數據鏈路層設備。它根據MAC地址定址,通過站表選擇路由,站表的建立和維護由交換機自動進行。路由器屬於OSI第三層即網路層設備,它根據IP地址進行定址,通過路由表路由協議產生。交換機最大的好處是快速,由於交換機只須識別幀中MAC地址,直接根據MAC地址產生選擇轉發埠演算法簡單,便於ASIC實現,因此轉發速度極高。但交換機的工作機制也帶來一些問題。

1.迴路:根據交換機地址學習和站表建立演算法,交換機之間不允許存在迴路。一旦存在迴路,必須啟動生成樹演算法,阻塞掉產生迴路的埠。而路由器的路由協議沒有這個問題,路由器之間可以有多條通路來平衡負載,提高可靠性。

2.負載集中:交換機之間只能有一條通路,使得信息集中在一條通信鏈路上,不能進行動態分配,以平衡負載。而路由器的路由協議演算法可以避免這一點,OSPF路由協議演算法不但能產生多條路由,而且能為不同的網路應用選擇各自不同的最佳路由。

3.廣播控制:交換機只能縮小沖突域,而不能縮小廣播域。整個交換式網路就是一個大的廣播域,廣播報文散到整個交換式網路。而路由器可以隔離廣播域,廣播報文不能通過路由器繼續進行廣播。

4.子網劃分:交換機只能識別MAC地址。MAC地址是物理地址,而且採用平坦的地址結構,因此不能根據MAC地址來劃分子網。而路由器識別IP地址,IP地址由網路管理員分配,是邏輯地址且IP地址具有層次結構,被劃分成網路號和主機號,可以非常方便地用於劃分子網,路由器的主要功能就是用於連接不同的網路。

5.保密問題:雖說交換機也可以根據幀的源MAC地址、目的MAC地址和其他幀中內容對幀實施過濾,但路由器根據報文的源IP地址、目的IP地址、TCP埠地址等內容對報文實施過濾,更加直觀方便。

6.介質相關:交換機作為橋接設備也能完成不同鏈路層和物理層之間的轉換,但這種轉換過程比較復雜,不適合ASIC實現,勢必降低交換機的轉發速度。因此目前交換機主要完成相同或相似物理介質和鏈路協議的網路互連,而不會用來在物理介質和鏈路層協議相差甚元的網路之間進行互連。而路由器則不同,它主要用於不同網路之間互連,因此能連接不同物理介質、鏈路層協議和網路層協議的網路。路由器在功能上雖然占據了優勢,但價格昂貴,報文轉發速度低。 近幾年,交換機為提高性能做了許多改進,其中最突出的改進是虛擬網路和三層交換。

劃分子網可以縮小廣播域,減少廣播風暴對網路的影響。路由器每一介面連接一個子網,廣播報文不能經過路由器廣播出去,連接在路由器不同介面的子網屬於不同子網,子網范圍由路由器物理劃分。對交換機而言,每一個埠對應一個網段,由於子網由若干網段構成,通過對交換機埠的組合,可以邏輯劃分子網。廣播報文只能在子網內廣播,不能擴散到別的子網內,通過合理劃分邏輯子網,達到控制廣播的目的。由於邏輯子網由交換機埠任意組合,沒有物理上的相關性,因此稱為虛擬子網,或叫虛擬網。虛擬網技術不用路由器就解決了廣播報文的隔離問題,且虛擬網內網段與其物理位置無關,即相鄰網段可以屬於不同虛擬網,而相隔甚遠的兩個網段可能屬於不同虛擬網,而相隔甚遠的兩個網段可能屬於同一個虛擬網。不同虛擬網內的終端之間不能相互通信,增強了對網路內數據的訪問控制。交換機和路由器是性能和功能的矛盾體,交換機交換速度快,但控制功能弱,路由器控制性能強,但報文轉發速度慢。解決這個矛盾的最新技術是三層交換,既有交換機線速轉發報文能力,又有路由器良好的控制功能。

⑼ 計算機網路中交換機屬於

普通交換機屬於第二層-數據鏈路層
三層交換機屬於-網路層