Ⅰ 二層交換機、三層交換機、多層交換機、路由器的原理與應用有何不同分別適用於哪些種類網路建設需求
二層交換機就是傻瓜交換機 接上就能用
三層交換機是帶有路由器功能可以劃分vlan
多層交換機就是應用層交換機,可以網路管理
路由器與交換機的主要區別體現在以下幾個方面:
(1)工作層次不同
最初的的交換機是工作在OSI/RM開放體系結構的數據鏈路層,也就是第二層,而路由器一開始就設計工作在OSI模型的網路層。由於交換機工作在OSI的第二層(數據鏈路層),所以它的工作原理比較簡單,而路由器工作在OSI的第三層(網路層),可以得到更多的協議信息,路由器可以做出更加智能的轉發決策。
(2)數據轉發所依據的對象不同
交換機是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉發數據的目的地址。而路由器則是利用不同網路的ID號(即IP地址)來確定數據轉發的地址。IP地址是在軟體中實現的,描述的是設備所在的網路,有時這些第三層的地址也稱為協議地址或者網路地址。MAC地址通常是硬體自帶的,由網卡生產商來分配的,而且已經固化到了網卡中去,一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網路管理員或系統自動分配。
(3)傳統的交換機只能分割沖突域,不能分割廣播域;而路由器可以分割廣播域
由交換機連接的網段仍屬於同一個廣播域,廣播數據包會在交換機連接的所有網段上傳播,在某些情況下會導致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網段會被分配成不同的廣播域,廣播數據不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機具有VLAN功能,也可以分割廣播域,但是各子廣播域之間是不能通信交流的,它們之間的交流仍然需要路由器。
(4)路由器提供了防火牆的服務
路由器僅僅轉發特定地址的數據包,不傳送不支持路由協議的數據包傳送和未知目標網路數據包的傳送,從而可以防止廣播風暴。
交換機一般用於LAN-WAN的連接,交換機歸於網橋,是數據鏈路層的設備,有些交換機也可實現第三層的交換。 路由器用於WAN-WAN之間的連接,可以解決異性網路之間轉發分組,作用於網路層。他們只是從一條線路上接受輸入分組,然後向另一條線路轉發。這兩條線路可能分屬於不同的網路,並採用不同協議。相比較而言,路由器的功能較交換機要強大,但速度相對也慢,價格昂貴,第三層交換機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,因此得以廣泛應用
1》什麼是路由器
路由器是一種連接多個網路或網段的網路設備,它能將不同網路或網段之間的數據信息進行「翻譯」,以使它們能夠相互「讀」懂對方的數據,從而構成一個更大的網路。
路由器有兩大典型功能,即數據通道功能和控制功能。數據通道功能包括轉發決定、背板轉發以及輸出鏈路調度等,一般由特定的硬體來完成;控制功能一般用軟體來實現,包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統配置、系統管理等。
多少年來,路由器的發展有起有伏。90年代中期,傳統路由器成為制約網際網路發展的瓶頸。ATM交換機取而代之,成為IP骨幹網的核心,路由器變成了配角。進入90年代末期,Internet規模進一步擴大,流量每半年翻一番,ATM網又成為瓶頸,路由器東山再起,Gbps路由交換機在1997年面世後,人們又開始以Gbps路由交換機取代ATM交換機,架構以路由器為核心的骨幹網。
2》路由器的原理與作用
路由器是一種典型的網路層設備。它是兩個區域網之間接幀傳輸數據,在OSI/RM之中被稱之為中介系統,完成網路層中繼或第三層中繼的任務。路由器負責在兩個區域網的網路層間接幀傳輸數據,轉發幀時需要改變幀中的地址。
一、原理與作用
路由器(Router)是用於連接多個邏輯上分開的網路,所謂邏輯網路是代表一個單獨的網路或者一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時,可通過路由器來完成。因此,路由器具有判斷網路地址和選擇路徑的功能,它能在多網路互聯環境中,建立靈活的連接,可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連接各種子網,路由器只接受源 站或其他路由器的信息,屬網路層的一種互聯設備。它不關心各子網使用的硬體設備,但要求運行與網路層協議相一致的軟體。路由器分本地路由器和遠程路由器,本地路由器是用來連接網路傳輸介質的,如光纖、同軸電纜、雙絞線;遠程路由器是用來連接遠程傳輸介質,並要求相應的設備,如電話線要配數據機,無線要通過無線接收機、發射機。
一般說來,異種網路互聯與多個子網互聯都應採用路由器來完成。
路由器的主要工作就是為經過路由器的每個數據幀尋找一條最佳傳輸路徑,並將該數據有效地傳送到目的站點。由此可見,選擇最佳路徑的策略即路由演算法是路由器的關鍵所在。為了完成這項工作,在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數據——路徑表(Routing Table),供路由選擇;時使用。路徑表中保存著子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路徑表可以是由系統管理員固定設置好的,也可以由系統動態修改,可以由路由器自動調整,也可以由主機控制。
1.靜態路徑表 由系統管理員事先設置好固定的路徑表稱之為靜態(static)路徑表,一般是在系統安裝時就根據網路的配置情況預先設定的,它不會隨未來網路結構的改變而改變。
2.動態路徑表 動態(Dynamic)路徑表是路由器根據網路系統的運行情況而自動調整的路徑表。路由器根據路由選擇協議(Routing Protocol)提供的功能,自動學習和記憶網路運行情況,在需要時自動計算數據傳輸的最佳路徑。
二、路由器的優缺點
1.優點
適用於大規模的網路;
復雜的網路拓撲結構,負載共享和最優路徑;
能更好地處理多媒體;
安全性高;
隔離不需要的通信量;
節省區域網的頻寬;
減少主機負擔。
2.缺點
它不支持非路由協議;
安裝復雜;
價格高。
三、路由器的功能
(1)在網路間截獲發送到遠地網段的報文,起轉發的作用。
(2)選擇最合理的路由,引導通信。為了實現這一功能,路由器要按照某種路由通信協議,查找路由表,路由表中列出整個互聯網路中包含的各個節點,以及節點間的路徑情況和與它們相聯系的傳輸費用。如果到特定的節點有一條以上路徑,則基於預先確定的准則選擇最優(最經濟)的路徑。由於各種網路段和其相互連接情況可能發生變化,因此路由情況的信息需要及時更新,這是由所使用的路由信息協議規定的定時更新或者按變化情況更新來完成。網路中的每個路由器按照這一規則動態地更新它所保持的路由表,以便保持有效的路由信息。
(3)路由器在轉發報文的過程中,為了便於在網路間傳送報文,按照預定的規則把大的數據包分解成適當大小的數據包,到達目的地後再把分解的數據包包裝成原有形式。
(4)多協議的路由器可以連接使用不同通信協議的網路段,作為不同通信協議網路段通信連接的平台。
(5)路由器的主要任務是把通信引導到目的地網路,然後到達特定的節點站地址。後一個功能是通過網路地址分解完成的。例如,把網路地址部分的分配指定成網路、子網和區域的一組節點,其餘的用來指明子網中的特別站。分層定址允許路由器對有很多個節點站的網路存儲定址信息。
在廣域網范圍內的路由器按其轉發報文的性能可以分為兩種類型,即中間節點路由器和邊界路由器。盡管在不斷改進的各種路由協議中,對這兩類路由器所使用的名稱可能有很大的差別,但所發揮的作用卻是一樣的。
中間節點路由器在網路中傳輸時,提供報文的存儲和轉發。同時根據當前的路由表所保持的路由信息情況,選擇最好的路徑傳送報文。由多個互連的LAN組成的公司或企業網路一側和外界廣域網相連接的路由器,就是這個企業網路的邊界路由器。它從外部廣域網收集向本企業網路定址的信息,轉發到企業網路中有關的網路段;另一方面集中企業網路中各個LAN段向外部廣域網發送的報文,對相關的報文確定最好的傳輸路徑。
我們通過一個例子來說明路由器工作原理。
例:工作站A需要向工作站B傳送信息(並假定工作站B的IP地址為120.0.5),它們之間需要通過多個路由器的接力傳遞。
Ⅱ 具有很強異種網互聯能力的廣域網路設備是
具有這種能力的就是路由器,至今我還沒發現有其他的廣域網路設備。^_^
Ⅲ 在計算機網路中,能將異種網路互聯起來,實現不同網路協議相互轉換的網路互連設備是
答案是D 網關,書上《計算機網路基礎》【杜煜 姚鴻編著】(193頁)說:網關……它可以實現不同協議的網路之間的互連,包括不同網路操作系統的網路之間的互連,也可以實現區域網與遠程網之間的互連。
Ⅳ 在網路互連設備中,使用在數據鏈路層上的是什麼
在網路互連設備中,使用在數據鏈路層上的是網橋。
網橋用於連接網路分支,其工作在數據鏈路層,是擴展網路物理范圍的設備之一。
交換機的名稱源於交換技術,它是一種針對集線器的不足應運而生的設備,交換機一般工作在數據鏈路層,是區域網中最常用的設備。現在,出現了第三層交換機,工作在網路層,它可以完成普通路由器的部分或全部功能。
路由器是網際網路中的核心設備,能識別數據的目的地址所在的網路,並能從多條路徑中選擇最佳的路徑發送數據,工作在網路層,不僅能連接同種網路,還可以連接不同類型的網路,同時又具備了網橋擴展網路范圍的功能。路由器能劃分子網,有效避免廣播風暴。
網關又稱網間連接器、協議轉換器。網關在傳輸層上可以實現網路互連,是最復雜的網路互連設備。
(4)網路硬體什麼可以實現異種互聯擴展閱讀
網橋優點
1、過濾通信量。網橋可以使用區域網的一個網段上各工作站之間的信息量局限在本網段的范圍內,而不會經過網橋溜到其他網段去。
2、擴大了物理范圍,也增加了整個區域網上的工作站的最大數目。
3、可使用不同的物理層,可互連不同的區域網。
4、提高了可靠性。如果把較大的區域網分割成若干較小的區域網,並且每個小的區域網內部的信息量明顯地高於網間的信息量,那麼整個互連網路的性能就變得更好。
Ⅳ 路由器是網路層互聯設備,主要用於什麼互聯
主要用於區域網與廣域網之間的互聯。
1. 路由器的基本工作原理
路由器在網路層實現網路互聯,它主要完成網路層 的功能。路由器負責將數據分組(Packet)從源端主機經最佳路徑傳送到目的端主機。為此,路由器 必須具備兩個最基本的功能,那就是確定通過互聯網到達目的網路的最佳路徑和完成信息分組的傳送,即路由選擇和數據轉發。
(1) 路由選擇
路由選擇也稱路徑選擇,路由器的基本功能之一就 是路由選擇功能。路旅消鏈由器需要確定到達目的端下一跳路由器的地址,也就是要確定一條通過互聯網到 達目的端的最佳路徑。
(2) 數據轉發
路由器的另一個基本功能是完成數據分組的傳送,拆孫 即數據轉發,通常也稱數據交換(Switching)。
2. 路由器的主要特點
由於路由器作用在網路層,因此它比網橋具有更強 的異種網互聯能力、更好的隔離能力、更強的流量控制能力、更好的安全性和可管理維護性,其主要 特點如下:
(1)路由器可以互聯不同的MAC協議、不同的傳 輸介質、不同的拓撲結構和不同的傳輸速率的異種網,它有很強的異種網互聯能力。路由器也是用於 廣域網互聯的存儲轉發設備,它有很強的廣域網互聯能力,被廣泛地應用於LAN-WAN-LAN的網路 互聯環境。
(2)路由器工作在網路層,它與網路層協議有關。 多協議路由器可以支持多種網路層協議,轉發多種網路層協議的數據包。路由器檢查網路層地址,轉 發網路層數據分組(Packet)。因此,路由器能夠 基於IP 地址進行包過濾,具有包過濾(Packet Filter)的初期防火牆功能。路由器分析進入的每一個包,並與網路管理員制定的一些過濾政策進行 比較,凡符合允許轉發條件的包被正常轉發,否則丟棄。為了網路的安全,防止黑客攻擊,網路管理 員經常利用這個功能,拒絕一些網路站點對某些子網或站點的訪問。路由器還可以過濾應用層的信息, 限制某些子網或站點訪問某些信息服務。
(3) 對大型網路進行微段化,將分段後的網段用路由器連接起來。這樣可以達到提高網路性能,提 高網路帶寬的目的,而且便於網路的管理和維護。這也是共享式橋碼網路為解決帶寬問題所經常採用的方 法。
Ⅵ 當兩個不同類型的網路彼此相連時,必須使用的設備是什麼
計算機網路往往由許多種不同類型的網路互連連接而成。如果幾個計算機網路只是在物理上連接在一起,它們之間並不能進行通信,那麼這種「互連」並沒有什麼實 際意義。因此通常在談到「互連」時,就已經暗示這些相互連接的計算機是可以進行通信的,也就是說,從功能上和邏輯上看,這些計算機網路已經組成了一個大型的計算機網路,或稱為互聯網路,也可簡稱為互聯網、互連網。
將網路互相連接起來要使用一些中間設備(或中間系統),ISO的術語稱之為中繼(relay)系統。根據中繼系統所在的層次,可以有以下五種中繼系統:
物理層(即常說的第一層、層L1)中繼系統,即轉發器(repeater)。
數據鏈路層(即第二層,層L2),即網橋或橋接器(bridge)。
網路層(第三層,層L3)中繼系統,即路由器(router)。
網橋和路由器的混合物橋路器(brouter)兼有網橋和路由器的功能。
在網路層以上的中繼系統,即網關(gateway).
當中繼系統是轉發器時,一般不稱之為網路互聯,因為這僅僅是把一個網路擴大了,而這仍然是一個網路。高層網關由於比較復雜,目前使用得較少。因此一般討論網路互連時都是指用交換機和路由器進行互聯的網路。一般的區域網網路拓撲圖如下所示,而互聯網是有許許多多這樣區域網組成
其中交換機、路由器、防火牆幾乎是現代區域網絡都要使用的網路設備,其中,交換機負責連接網路設備(如交換機、路由器、防火牆、無線AP等)和終端設備(如計算機、伺服器、攝像頭、網路列印機等);路由器實現區域網與區域網的互聯,區域網與Internet的互聯;而防火牆作為一個安全網路設備,作用於內部網路與內部網路之間,或者內部網路與Internet之間。總的來說,交換機負責連接設備,路由器負責連接網路,防火牆負責網路訪問限制。