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计算机网络交换机

发布时间: 2022-01-09 16:03:15

计算机网络的以太网交换机

随着计算机及其互联技术(也即通常所谓的“网络技术”)的迅速发展,以太网成为了迄今为止普及率最高的短距离二层计算机网络。而以太网的核心部件就是以太网交换机。
不论是人工交换还是程控交换,都是为了传输语音信号,是需要独占线路的“电路交换”。而以太网是一种计算机网络,需要传输的是数据,因此采用的是“包交换”。但无论采取哪种交换方式,交换机为两点间提供“独享通路”的特性不会改变。就以太网设备而言,交换机和集线器的本质区别就在于:当A发信息给B时,如果通过集线器,则接入集线器的所有网络节点都会收到这条信息(也就是以广播形式发送),只是网卡在硬件层面就会过滤掉不是发给本机的信息;而如果通过交换机,除非A通知交换机广播,否则发给B的信息C绝不会收到(获取交换机控制权限从而监听的情况除外。

⑵ 计算机网络中交换机的作用是什么求通俗易懂的解答,谢谢!

也就是2层的中转站,也是增加端口的方式吧,路由器的成本很高,端口明显不多,交换机可以弥补,交换机现在很多好像是三层的了,也可以根据第三层路由表来转发数据包,跑三层协议,但是功能不行

⑶ 计算机网络中二层交换机和三层交换机有什么区别

主要区别:二层交换机工作在数据链路层,三层交换机工作在网络层,路由器工作在网络层。
具体区别如下:
三层交换机使用了三层交换技术
简单地说,三层交换技术就是:二层交换技术+三层转发技术。它解决了局域网中网段划分之后,网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面,解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
什么是三层交换
三层交换(也称多层交换技术,或IP交换技术)是相对于传统交换概念而提出的。众所周知,传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层——数据链路层进行*作的,而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。简单地说,三层交换技术就是:二层交换技术+三层转发技术。
三层交换技术的出现,解决了局域网中网段划分之后,网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面,解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
其原理是:假设两个使用IP协议的站点A、B通过第三层交换机进行通信,发送站点A在开始发送时,把自己的IP地址与B站的IP地址比较,判断B站是否与自己在同一子网内。若目的站B与发送站A在同一子网内,则进行二层的转发。若两个站点不在同一子网内,如发送站A要与目的站B通信,发送站A要向“缺省网关”发出ARP(地址解析)封包,而“缺省网关”的IP地址其实是三层交换机的三层交换模块。当发送站A对“缺省网关”的IP地址广播出一个ARP请求时,如果三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B站的MAC地址,则向发送站A回复B的MAC地址。否则三层交换模块根据路由信息向B站广播一个ARP请求,B站得到此ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址,三层交换模块保存此地址并回复给发送站A,同时将B站的MAC地址发送到二层交换引擎的MAC地址表中。从这以后,当A向B发送的数据包便全部交给二层交换处理,信息得以高速交换。由于仅仅在路由过程中才需要三层处理,绝大部分数据都通过二层交换转发,因此三层交换机的速度很快,接近二层交换机的速度,同时比相同路由器的价格低很多。

⑷ 计算机网络的数据交换技术有四种,分别是

电路交换、报文交换、分组交换、信元交换
电路交换(CS:circuit
switching)是通信网中最早出现的一种交换方式,也是应用最普遍的一种交换方式,主要应用于电话通信网中,完成电话交换,已有100多年的历史。
电话通信的过程是:首先摘机,听到拨号音后拨号,交换机找寻被叫,向被叫振铃同时向主叫送回铃音,此时表明在电话网的主被叫之间已经建立起双向的话音传送通路;当被叫摘机应答,即可进入通话阶段;在通话过程中,任何一方挂机,交换机毁拆除已建立的通话通路,并向另一方送忙音提示挂机,从而结束通话。
报文交换(Message
switching)是一种信息传递的方式。报文交换不要求在两个通信结点之间建立专用通路。结点把要发送的信息组织成一个数据包——报文,该报文中含有目标结点的地址,完整的报文在网络中一站一站地向前传送。
分组交换(PS:packet
switching)的实质就是将要传输的数据按一定长度分成很多组,为了准确的传送到对方,每个组都打上标识,许多不同的数据分组在物理线路上以动态共享和复用方式进行传输,为了能够充分利用资源,当数据分组传送到交换机时,会暂存在交换机的存储器中,然后根据当前线路的忙闲程度,交换机会动态分配合适的物理线路,继续数据分组的传输,直到传送到目的地。到达目地之后的数据分组再重新组合起来,形成一条完整的数据。
信元交换又叫ATM(异步传输模式),是一种面向连接的快速分组交换技术,它是通过建立虚电路来进行数据传输的。

⑸ 一个关于计算机网络的交换机和路由器的问题

路由器Router和交换机一样是多端口网络设备,撇开具体工作原理来看,路由器和交换机实现的功能有些类似,即把来自一个端口的数据交换转发到另一个端口,但具体实现方式有重大的差别:
Ø交换机工作在OSI/RM的第二层数据链路层,依赖物理地址(如MAC地址)实现数据转发策略,每个交换端口物理网络特性一致。
Ø路由器工作在OSI/RM的第三层网络层,依赖逻辑地址(如IP地址)实现数据转发策略,可见路由器的转发速率低于交换机,每个路由端口可不一致。
Ø路由器把从一个路由端口接收到的数据包通过指定的另一个路由端口转发到其他合适的网络或接收者,这个过程对于互连网而言实际上是一个选择数据包投递路径的过程,用“路由Route”这个术语描述这个过程。
Ø交换机数据转发的依据是物理地址(MAC地址)-交换端口映射表,该表中的数据纪录由交换机动态学习获得或由网络管理员手工静态输入。
Ø路由器实施路由和数据包转发的依据是路由表<Route Table>,该表中的每个记录描述了到达一个指定网络或接收者的路由/转发信息,这些记录数据由支持路由器工作的路由协议动态学习获得或由网络管理员手工静态输入。

Ø路由器的基本任务是实现网络之间数据路由转发,但当前路由器的这种咽喉作用已经更进一步了,即这种咽喉装置是可以进一步人为控制的,由此为路由器增加了一系列的控制机制,用以实现大量的路由器增值功能,诸如安全控制、网络计费等。
Ø控制机制的实现是路由器的第二项基本任务,它的实现需要付出一定的代价,这进一步降低了路由器的性能。
Ø为了确保网络性能,各个路由器都在努力提高路由器处理数据的能力和速度。路由器实际上就是一台具有多个网络端口的专门实现路由功能的计算机系统,为了确保性能,好的路由器都是采用专门的处理芯片(ASIC)和相应的专门软件来实现各种功能的。
Ø事实上也可以用一般的计算机来充当路由器,方法是在计算机中根据需要安装多个网络接口(称为多宿主计算机),再通过一定的路由软件来实现路由器功能,这种模拟路由器没有专业路由器设备性能好,但是成本相对来说低很多,能满足一般网络需求。

Ø支持路由器工作的基本网络协议分为两块:
Ø<1>、支持每个路由端口工作的各层协议:
Ø物理层协议、数据链路层协议:构成每个路由端口的物理网络特性,与该端口相连的物理网络一致。路由器提供的多个路由端口的物理网络特性可能不同,一般简单分为LAN端口和WAN端口两种。
Ø网络层协议:这是实现路由器基本的网络间数据路由转发功能的根本,这些协议必须是可被路由的协议。常见的路由器仅支持一种网络层协议,即IP协议,但也有支持其他协议的路由器,而高档的路由器能同时支持多种网络层协议,称为多协议路由器。连接在每个路由端口上的网络在网络层必须使用和路由器一致的协议。
Ø<2>、路由协议:
Ø路由协议的基本作用是生成和管理路由表,这是支持路由器工作的核心协议,是决定路由器性能和应用领域的决定性因素之一,也是选择路由器的重要参考指标之一。
Ø不同的路由协议各自采用不同的策略和算法获取路由信息,相应的路由能力和性能也不同。
Ø常见的路由协议分为两类:
Ø内部网关协议IGP(Internal Gateway Protocol):RIP、OSPF等
Ø外部网关协议EGP(External Gateway Protocol):EGP、BGP等
Ø路由协议Routing Protocol和路由端口网络层的被路由协议Routed Protocol之间需相互合作才能完成路由器的工作。

⑹ 计算机网络集线器和交换机的区别

区别具体如下:
1.集线器就是简单的端口数据复制,也就是你每个端口连接的电脑都会收到全部的信息包,也就是集线器是端口复制,也就相当于纯网线;
2.交换机是会自动记录网内的计算机MAC地址(就是物理地址,并非IP地址),在数据传输中会有目的的使数据包分流,增加传输速度和减少设备负荷,而交换机又分为自适应和可调试,自适应就是插上就可以用的,不用设置,当然也没扩展功能,而其他的就有可设置VLAN的,可设置路由功能.

⑺ 交换机属于计算机网络系统中的资源子网吗

一般网络中实现资源共享功能的设备及其软件的集合称为资源子网。实现网络通信功能的设备及其软件的集合称为网络的通信子网。根据解释,你就知道了交换机不属于资源子网,它应属于通信子网。
“通信子网”主要负责全网的数据通信,为网络用户提供数据传输、转接、加工和转换等通信处理工作。它主要包括通信线路(即传输介质)、网络连接设备(如网络接口设备、通信控制处理机、网桥、路由器、交换机、网关、调制解调器和卫星地面接收站等)、网络通信协议和通信控制软件等。而资源子网”主要负责全网的信息处理,为网络用户提供网络服务和资源共享功能等。它主要包括网络中所有的主计算机、I/O设备和终端,各种网络协议、网络软件和数据库等。
在局域网中,资源子网主要由网络的服务器、工作站、共享的打印机和其他设备及相关软件所组成。通信子网由网卡、线缆、集线器、中继器、网桥、路由器、交换机等设备和相关软件组成。
在广域网中,通信子网由一些专用的通信处理机(即节点交换机)及其运行的软件、集中器等设备和连接这些节点的通信链路组成。资源子网由上网的所有主机及其外部设备组成。

⑻ 计算机网络方面有没有关于交换机和路由器的详细解释

第二层交换机和路由器的区别

传统交换机从网桥发展而来,属于OSI第二层即数据链路层设备。它根据MAC地址寻址,通过站表选择路由,站表的建立和维护由交换机自动进行。路由器属于OSI第三层即网络层设备,它根据IP地址进行寻址,通过路由表路由协议产生。交换机最大的好处是快速,由于交换机只须识别帧中MAC地址,直接根据MAC地址产生选择转发端口算法简单,便于ASIC实现,因此转发速度极高。但交换机的工作机制也带来一些问题。

1.回路:根据交换机地址学习和站表建立算法,交换机之间不允许存在回路。一旦存在回路,必须启动生成树算法,阻塞掉产生回路的端口。而路由器的路由协议没有这个问题,路由器之间可以有多条通路来平衡负载,提高可靠性。

2.负载集中:交换机之间只能有一条通路,使得信息集中在一条通信链路上,不能进行动态分配,以平衡负载。而路由器的路由协议算法可以避免这一点,OSPF路由协议算法不但能产生多条路由,而且能为不同的网络应用选择各自不同的最佳路由。

3.广播控制:交换机只能缩小冲突域,而不能缩小广播域。整个交换式网络就是一个大的广播域,广播报文散到整个交换式网络。而路由器可以隔离广播域,广播报文不能通过路由器继续进行广播。

4.子网划分:交换机只能识别MAC地址。MAC地址是物理地址,而且采用平坦的地址结构,因此不能根据MAC地址来划分子网。而路由器识别IP地址,IP地址由网络管理员分配,是逻辑地址且IP地址具有层次结构,被划分成网络号和主机号,可以非常方便地用于划分子网,路由器的主要功能就是用于连接不同的网络。

5.保密问题:虽说交换机也可以根据帧的源MAC地址、目的MAC地址和其他帧中内容对帧实施过滤,但路由器根据报文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等内容对报文实施过滤,更加直观方便。

6.介质相关:交换机作为桥接设备也能完成不同链路层和物理层之间的转换,但这种转换过程比较复杂,不适合ASIC实现,势必降低交换机的转发速度。因此目前交换机主要完成相同或相似物理介质和链路协议的网络互连,而不会用来在物理介质和链路层协议相差甚元的网络之间进行互连。而路由器则不同,它主要用于不同网络之间互连,因此能连接不同物理介质、链路层协议和网络层协议的网络。路由器在功能上虽然占据了优势,但价格昂贵,报文转发速度低。 近几年,交换机为提高性能做了许多改进,其中最突出的改进是虚拟网络和三层交换。

划分子网可以缩小广播域,减少广播风暴对网络的影响。路由器每一接口连接一个子网,广播报文不能经过路由器广播出去,连接在路由器不同接口的子网属于不同子网,子网范围由路由器物理划分。对交换机而言,每一个端口对应一个网段,由于子网由若干网段构成,通过对交换机端口的组合,可以逻辑划分子网。广播报文只能在子网内广播,不能扩散到别的子网内,通过合理划分逻辑子网,达到控制广播的目的。由于逻辑子网由交换机端口任意组合,没有物理上的相关性,因此称为虚拟子网,或叫虚拟网。虚拟网技术不用路由器就解决了广播报文的隔离问题,且虚拟网内网段与其物理位置无关,即相邻网段可以属于不同虚拟网,而相隔甚远的两个网段可能属于不同虚拟网,而相隔甚远的两个网段可能属于同一个虚拟网。不同虚拟网内的终端之间不能相互通信,增强了对网络内数据的访问控制。交换机和路由器是性能和功能的矛盾体,交换机交换速度快,但控制功能弱,路由器控制性能强,但报文转发速度慢。解决这个矛盾的最新技术是三层交换,既有交换机线速转发报文能力,又有路由器良好的控制功能。

⑼ 计算机网络中交换机属于

普通交换机属于第二层-数据链路层
三层交换机属于-网络层