A. 在OSI七層網路模型結構中路由器工作在哪一層
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。
其工作原理如下:
(1)工作站A將工作站B的地址120.0.5連同數據信息以數據幀的形式發送給路由器1。
(2)路由器1收到工作站A的數據幀後,先從報頭中取出地址120.0.5,並根據路徑表計算出發往工作站B的最佳路徑:R1->R2->R5->B;並將數據幀發往路由器2。
(3)路由器2重復路由器1的工作,並將數據幀轉發給路由器5。
(4)路由器5同樣取出目的地址,發現120.0.5就在該路由器所連接的網段上,於是將該數據幀直接交給工作站B。
(5)工作站B收到工作站A的數據幀,一次通信過程宣告結束。
事實上,路由器除了上述的路由選擇這一主要功能外,還具有網路流量控制功能。有的路由器僅支持單一協議,但大部分路由器可以支持多種協議的傳輸,即多協議路由器。由於每一種協議都有自己的規則,要在一個路由器中完成多種協議的演算法,勢必會 降低路由器的性能。因此,我們以為,支持多協議的路由器性能相對較低。用戶購買路由器時,需要根據自己的實際情況,選擇自己需要的網路協議的路由器。
近年來出現了交換路由器產品,從本質上來說它不是什麼新技術,而是為了提高通信能力,把交換機的原理組合到路由器中,使數據傳輸能力更快、更好。
B. 計算機網路體系分為哪四層
1.、應用層
應用層對應於OSI參考模型的高層,為用戶提供所需要的各種服務,例如:FTP、Telnet、DNS、SMTP等.
2.、傳輸層
傳輸層對應於OSI參考模型的傳輸層,為應用層實體提供端到端的通信功能,保證了數據包的順序傳送及數據的完整性。該層定義了兩個主要的協議:傳輸控制協議(TCP)和用戶數據報協議(UDP).
TCP協議提供的是一種可靠的、通過「三次握手」來連接的數據傳輸服務;而UDP協議提供的則是不保證可靠的(並不是不可靠)、無連接的數據傳輸服務.
3.、網際互聯層
網際互聯層對應於OSI參考模型的網路層,主要解決主機到主機的通信問題。它所包含的協議設計數據包在整個網路上的邏輯傳輸。注重重新賦予主機一個IP地址來完成對主機的定址,它還負責數據包在多種網路中的路由。
該層有三個主要協議:網際協議(IP)、互聯網組管理協議(IGMP)和互聯網控制報文協議(ICMP)。
IP協議是網際互聯層最重要的協議,它提供的是一個可靠、無連接的數據報傳遞服務。
4.、網路接入層(即主機-網路層)
網路接入層與OSI參考模型中的物理層和數據鏈路層相對應。它負責監視數據在主機和網路之間的交換。事實上,TCP/IP本身並未定義該層的協議,而由參與互連的各網路使用自己的物理層和數據鏈路層協議,然後與TCP/IP的網路接入層進行連接。地址解析協議(ARP)工作在此層,即OSI參考模型的數據鏈路層。
(2)計算機網路設備中路由器工作的層次為擴展閱讀:
OSI將計算機網路體系結構(architecture)劃分為以下七層:
物理層: 將數據轉換為可通過物理介質傳送的電子信號相當於郵局中的搬運工人。
數據鏈路層: 決定訪問網路介質的方式。
在此層將數據分幀,並處理流控制。本層指定拓撲結構並提供硬體定址,相當於郵局中的裝拆箱工人。
網路層: 使用權數據路由經過大型網路 相當於郵局中的排序工人。
傳輸層: 提供終端到終端的可靠連接 相當於公司中跑郵局的送信職員。
會話層: 允許用戶使用簡單易記的名稱建立連接 相當於公司中收寄信、寫信封與拆信封的秘書。
表示層: 協商數據交換格式 相當公司中簡報老闆、替老闆寫信的助理。
應用層: 用戶的應用程序和網路之間的介面老闆。
C. 路由器工作在osi的哪一層
路由器是聯結多個網路或網段的網路裝備,主要功能是聯結不同的網路,進行協議轉換、路由選擇等。路由器工作在OSI模型的網路層。
路由器是在osi的第三層也就是網路層工作的,網路層的功能就是給數據選擇路徑的。OSI是開放互聯模型 共7層 從低到高分別是物理層數據鏈路層網路層 運輸層 會話層 表示層 應用層 網路層的功能就是分組傳送,路由選擇和流量控制。
路由器(Router)又稱網關設備(Gateway)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,可通過路由器的路由功能來完成。
因此,路由器具有判斷網路地址和選擇IP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。
(3)計算機網路設備中路由器工作的層次為擴展閱讀:
原理
網路中的設備相互通信主要是用它們的IP地址,路由器只能根據具體的IP地址來轉發數據。IP地址由網路地址和主機地址兩部分組成。
在Internet中採用的是由子網掩碼來確定網路地址和主機地址。子網掩碼與IP地址一樣都是32位的,並且這兩者是一一對應的,子網掩碼中「1」對應IP地址中的網路地址,「0」對應的是主機地址,網路地址和主機地址就構成了一個完整的IP地址。
在同一個網路中,IP地址的網路地址必須是相同的。計算機之間的通信只能在具有相同網路地址的IP地址之間進行,如果想要與其他網段的計算機進行通信,則必須經過路由器轉發出去。不同網路地址的IP地址是不能直接通信的,即便它們距離非常近,也不能進行通信。
路由器的多個埠可以連接多個網段,每個埠的IP地址的網路地址都必須與所連接的網段的網路地址一致。不同的埠它的網路地址是不同的,所對應的網段也是不同的,這樣才能使各個網段中的主機通過自己網段的IP地址把數據發送送到路由器上。
D. (計算機網路問題)說明網橋、中繼器和路由器各自的主要功能,以及分布工作在網路體系結構的哪一層
網橋在OSI中的第二層 數據鏈路層
網橋是連接segment(段)的橋。
有源路由,透明,轉換和封裝4種網橋。
進行MAC地址的過濾。
目標在同一segment的情況下,不會轉發出去。
通過讀取幀的MAC地址,作成地址表。
網橋分隔了沖突域,從而提高了使用效率。
在讀取幀的時候會花費時間,產生延遲。
不能阻止廣播。
中繼器在OSI的第一層 物理層
中繼器,集線器是給收到干擾的信號進行增幅,整形的。
Hub用於多條網線的接合點。
中繼器,集線器完全不會控制信號,只是把進來的信號全部傳遞出去,創造一個共有媒介的環境。
沖突影響所波及的范圍叫做沖突域,中繼器,集線器會擴大沖突域的范圍。
中繼器,集線器連續接續的話,最多可以是4個或者2個。
路由器在OSI中的第三層 網路層
路由就不多說了,網路一下一大堆。
E. 集線器、路由器的功能是什麼他們各自處於OSI七層模型的哪一層
OSI
OSI是Open System Interconnect的縮寫,意為開放式系統互聯。在OSI出現之前,計算機網路中存在眾多的體系結構,其中以IBM公司的SNA(系統網路體系結構)和DEC公司的DNA(Digital Network Architecture)數字網路體系結構最為著名。為了解決不同體系結構的網路的互聯問題,國際標准化組織ISO(注意不要與OSI搞混))於 1981年制定了開放系統互連參考模型(Open System Interconnection Reference Model,OSI/RM)。這個模型把網路通信的工作分為7層,它們由低到高分別是物理層(Physical Layer),數據鏈路層(Data Link Layer),網路層(Network Layer),傳輸層(Transport Layer),會話層(Session Layer),表示層(Presen tation Layer)和應用層(Application Layer)。第一層到第三層屬於OSI參考模型的低三層,負責創建網路通信連接的鏈路;第四層到第七層為OSI參考模型的高四層,具體負責端到端的數據通信。每層完成一定的功能,每層都直接為其上層提供服務,並且所有層次都互相支持,而網路通信則可以自上而下(在發送端)或者自下而上(在接收端)雙向進行。當然並不是每一通信都需要經過OSI的全部七層,有的甚至只需要雙方對應的某一層即可。物理介面之間的轉接,以及中繼器與中繼器之間的連接就只需在物理層中進行即可;而路由器與路由器之間的連接則只需經過網路層以下的三層即可。總的來說,雙方的通信是在對等層次上進行的,不能在不對稱層次上進行通信。
OSI參考模型的各個層次的劃分遵循下列原則:
1、同一層中的各網路節點都有相同的層次結構,具有同樣的功能。
2、同一節點內相鄰層之間通過介面(可以是邏輯介面)進行通信。
3、七層結構中的每一層使用下一層提供的服務,並且向其上層提供服務。
4、不同節點的同等層按照協議實現對等層之間的通信。
第一層:物理層(PhysicalLayer),規定通信設備的機械的、電氣的、功能的和過程的特性,用以建立、維護和拆除物理鏈路連接。具體地講,機械特性規定了網路連接時所需接插件的規格尺寸、引腳數量和排列情況等;電氣特性規定了在物理連接上傳輸bit流時線路上信號電平的大小、阻抗匹配、傳輸速率距離限制等;功能特性是指對各個信號先分配確切的信號含義,即定義了DTE和DCE之間各個線路的功能;規程特性定義了利用信號線進行bit流傳輸的一組操作規程,是指在物理連接的建立、維護、交換信息是,DTE和DCE雙放在各電路上的動作系列。
在這一層,數據的單位稱為比特(bit)。
屬於物理層定義的典型規范代表包括:EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。
第二層:數據鏈路層(DataLinkLayer):在物理層提供比特流服務的基礎上,建立相鄰結點之間的數據鏈路,通過差錯控制提供數據幀(Frame)在信道上無差錯的傳輸,並進行各電路上的動作系列。
數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括:物理地址定址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。
在這一層,數據的單位稱為幀(frame)。
數據鏈路層協議的代表包括:SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。
第三層是網路層
在計算機網路中進行通信的兩個計算機之間可能會經過很多個數據鏈路,也可能還要經過很多通信子網。網路層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點,確保數據及時傳送。網路層將數據鏈路層提供的幀組成數據包,包中封裝有網路層包頭,其中含有邏輯地址信息- -源站點和目的站點地址的網路地址。
如果你在談論一個IP地址,那麼你是在處理第3層的問題,這是「數據包」問題,而不是第2層的「幀」。IP是第3層問題的一部分,此外還有一些路由協議和地址解析協議(ARP)。有關路由的一切事情都在第3層處理。地址解析和路由是3層的重要目的。網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能。
在這一層,數據的單位稱為數據包(packet)。
網路層協議的代表包括:IP、IPX、RIP、OSPF等。
第四層是處理信息的傳輸層。第4層的數據單元也稱作數據包(packets)。但是,當你談論TCP等具體的協議時又有特殊的叫法,TCP的數據單元稱為段(segments)而UDP協議的數據單元稱為「數據報(datagrams)」。這個層負責獲取全部信息,因此,它必須跟蹤數據單元碎片、亂序到達的數據包和其它在傳輸過程中可能發生的危險。第4層為上層提供端到端(最終用戶到最終用戶)的透明的、可靠的數據傳輸服務。所為透明的傳輸是指在通信過程中傳輸層對上層屏蔽了通信傳輸系統的具體細節。
傳輸層協議的代表包括:TCP、UDP、SPX等。
第五層是會話層
這一層也可以稱為會晤層或對話層,在會話層及以上的高層次中,數據傳送的單位不再另外命名,統稱為報文。會話層不參與具體的傳輸,它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通信的機制。如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。
第六層是表示層
這一層主要解決擁護信息的語法表示問題。它將欲交換的數據從適合於某一用戶的抽象語法,轉換為適合於OSI系統內部使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換數據服務。數據的壓縮和解壓縮, 加密和解密等工作都由表示層負責。
第七層應用層,應用層為操作系統或網路應用程序提供訪問網路服務的介面。
應用層協議的代表包括:Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。
通過 OSI 層,信息可以從一台計算機的軟體應用程序傳輸到另一台的應用程序上。例如,計算機 A 上的應用程序要將信息發送到計算機 B 的應用程序,則計算機 A 中的應用程序需要將信息先發送到其應用層(第七層),然後此層將信息發送到表示層(第六層),表示層將數據轉送到會話層(第五層),如此繼續,直至物理層(第一層)。在物理層,數據被放置在物理網路媒介中並被發送至計算機 B 。計算機 B 的物理層接收來自物理媒介的數據,然後將信息向上發送至數據鏈路層(第二層),數據鏈路層再轉送給網路層,依次繼續直到信息到達計算機 B 的應用層。最後,計算機 B 的應用層再將信息傳送給應用程序接收端,從而完成通信過程。下面圖示說明了這一過程。
OSI 的七層運用各種各樣的控制信息來和其他計算機系統的對應層進行通信。這些控制信息包含特殊的請求和說明,它們在對應的 OSI 層間進行交換。每一層數據的頭和尾是兩個攜帶控制信息的基本形式。
對於從上一層傳送下來的數據,附加在前面的控制信息稱為頭,附加在後面的控制信息稱為尾。然而,在對來自上一層數據增加協議頭和協議尾,對一個 OSI 層來說並不是必需的。
當數據在各層間傳送時,每一層都可以在數據上增加頭和尾,而這些數據已經包含了上一層增加的頭和尾。協議頭包含了有關層與層間的通信信息。頭、尾以及數據是相關聯的概念,它們取決於分析信息單元的協議層。例如,傳輸層頭包含了只有傳輸層可以看到的信息,傳輸層下面的其他層只將此頭作為數據的一部分傳遞。對於網路層,一個信息單元由第三層的頭和數據組成。對於數據鏈路層,經網路層向下傳遞的所有信息即第三層頭和數據都被看作是數據。換句話說,在給定的某一 OSI 層,信息單元的數據部分包含來自於所有上層的頭和尾以及數據,這稱之為封裝。
例如,如果計算機 A 要將應用程序中的某數據發送至計算機 B ,數據首先傳送至應用層。 計算機 A 的應用層通過在數據上添加協議頭來和計算機 B 的應用層通信。所形成的信息單元包含協議頭、數據、可能還有協議尾,被發送至表示層,表示層再添加為計算機 B 的表示層所理解的控制信息的協議頭。信息單元的大小隨著每一層協議頭和協議尾的添加而增加,這些協議頭和協議尾包含了計算機 B 的對應層要使用的控制信息。在物理層,整個信息單元通過網路介質傳輸。
計算機 B 中的物理層收到信息單元並將其傳送至數據鏈路層;然後 B 中的數據鏈路層讀取計算機 A 的數據鏈路層添加的協議頭中的控制信息;然後去除協議頭和協議尾,剩餘部分被傳送至網路層。每一層執行相同的動作:從對應層讀取協議頭和協議尾,並去除,再將剩餘信息發送至上一層。應用層執行完這些動作後,數據就被傳送至計算機 B 中的應用程序,這些數據和計算機 A 的應用程序所發送的完全相同 。
一個 OSI 層與另一層之間的通信是利用第二層提供的服務完成的。相鄰層提供的服務幫助一 OSI 層與另一計算機系統的對應層進行通信。一個 OSI 模型的特定層通常是與另外三個 OSI 層聯系:與之直接相鄰的上一層和下一層,還有目標聯網計算機系統的對應層。例如,計算機 A 的數據鏈路層應與其網路層,物理層以及計算機 B 的數據鏈路層進行通信。
集線器與路由器在功能上有什麼不同?
首先說HUB,也就是集線器。它的作用可以簡單的理解為將一些機器連接起來組成一個區域網。而交換機(又名交換式集線器)作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區別:集線器採用的式共享帶寬的工作方式,而交換機是獨享帶寬。這樣在機器很多或數據量很大時,兩者將會有比較明顯的。而路由器與以上兩者有明顯區別,它的作用在於連接不同的網段並且找到網路中數據傳輸最合適的路徑,可以說一般情況下個人用戶需求不大。路由器是產生於交換機之後,就像交換機產生於集線器之後,所以路由器與交換機也有一定聯系,並不是完全獨立的兩種設備。路由器主要克服了交換機不能路由轉發數據包的不足。
總的來說,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。
F. 路由器屬於OSI體系結構的哪一層
路由器屬於OSI體系結構的第三層:網路層。
OSI體系結構,意為開放式系統互聯。國際標准組織(國際標准化組織)制定了OSI模型。這個模型把網路通信的工作分為7層,分別是物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。
1至4層被認為是低層,這些層與數據移動密切相關。5至7層是高層,包含應用程序級的數據。每一層負責一項具體的工作,然後把數據傳送到下一層。
(6)計算機網路設備中路由器工作的層次為擴展閱讀
1、物理層(即OSI模型中的第一層也是最底層):
物理層實際上就是布線、光纖、網卡和其它用來把兩台網路通信設備連接在一起的東西。甚至一個信鴿也可以被認為是一個1層設備。網路故障的排除經常涉及到1層問題。
2、數據鏈路層:
運行乙太網等協議。網橋都在2層工作,僅關注乙太網上的MAC地址。有關MAC地址、交換機或者網卡和驅動程序,就是在第2層的范疇。集線器屬於第1層的領域,因為它們只是電子設備,沒有2層的知識。
3、網路層:
網路層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點, 確保數據及時傳送。如果你在談論一個IP地址,那麼你是在處理第3層的問題,這是「數據包」問題,而不是第2層的「幀」。
IP是第3層問題的一部分,此外還有一些路由協議和地址解析協議(ARP)。有關路由的一切事情都在第3層處理。地址解析和路由是3層的重要目的。
4、信息的傳輸層:
第4層的數據單元也稱作數據包(packets)。這個層負責獲取全部信息,因此,它必須跟蹤數據單元碎片、亂序到達的數據包和其它在傳輸過程中可能發生的危險。
理解第4層的另一種方法是,第4層提供端對端的通信管理。像TCP等一些協議非常善於保證通信的可靠性。有些協議並不在乎一些數據包是否丟失,UDP協議就是一個主要例子。
5、會話層:
這一層也可以稱為會晤層或對話層,在會話層及以上的高層次中,數據傳送的單位不再另外命名,統稱為報文。會話層不參與具體的傳輸,它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通信的機制。如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。
6、表示層:
這一層主要解決用戶信息的語法表示問題。它將欲交換的數據從適合於某一用戶的抽象語法,轉換為適合於OSI系統內部使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換數據服務。數據的壓縮和解壓縮, 加密和解密等工作都由表示層負責。
7、應用層:
是專門用於應用程序的。應用層確定進程之間通信的性質以滿足用戶需要以及提供網路與用戶應用軟體之間的介面服務。SMTP、DNS和FTP都是第7層協議。
G. 網路互連可以分為哪幾個層次各層需要的互連設備主要有哪些
1、物理層:用於不同地理范圍內的網段的互連。工作在物理層的網路設備是中繼器、集線器。
2、數據鏈路層:用於互連兩個或多個同一類的區域網,傳輸幀。工作在數據鏈路層的網間設備是橋接器(或網橋)、交換機。
3、網路層:主要用於廣域網的互連中,工作在網路層的網間設備是路由器、第三層交換機。
4、高層:用於在高層之間進行不同協議的轉換,工作在第三層的網間設備稱為網關。
(7)計算機網路設備中路由器工作的層次為擴展閱讀:
在兩個計算機網路中,為了連接各種類型的主機,需要多個通信處理機構成一個通信子網,然後將主機連接到子網的通信處理設備上。當要在兩個網路間進行通信時,源網可將分組發送到互聯網上,再由互聯網把分組傳送給目標網。
當利用網關把A和B兩個網路進行互連時,需要兩個協議轉換程序,其中之一用於A網協議轉換為B網協議,另一程序則進行相反的協議轉換。