1. IP/TCP在網路中的作用和位置
老哥,是TCP/IP
TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)的簡寫,中文譯名為傳輸控制協議/網際網路互聯協議,又叫網路通訊協議,這個協議是Internet最基本的協議、Internet國際互聯網路的基礎,簡單地說,就是由網路層的IP協議和傳輸層的TCP協議組成的
特點:
(1)物理地址的長度,格式等是物理網路技術的一部分,物理網路不同,物理地址也不同.
(2)同一類型不同網路上的站點可能擁有相同的物理地址.
以上兩點決定了,不能用物理網路進行網間網通訊.
在網路術語中,協議中,協議是為了在兩台計算機之間交換數據而預先規定的標准。TCP/IP並不是一個而是許多協議,這就是為什麼你經常聽到它代表一個協議集的原因,而TCP和IP只是其中兩個基本協議而已。
你裝在計算機-的TCP/IP軟體提供了一個包括TCP、IP以及TCP/IP協議集中其它協議的工具平台。特別是它包括一些高層次的應用程序和FTP(文件傳輸協議),它允許用戶在命令行上進行網路文件傳輸。
TCP/IP是美國政府資助的高級研究計劃署(ARPA)在二十世紀七十年代的一個研究成果,用來使全球的研究網路聯在一起形成一個虛擬網路,也就是國際互聯網。原始的Internet通過將已有的網路如ARPAnet轉換到TCP/IP上來而形成,而這個Internet最終成為如今的國際互聯網的骨幹網。
如今TCP/IP如此重要的原因,在於它允許獨立的網格加入到Internet或組織在一起形成私有的內部網(Intranet)。構成內部網的每個網路通過一種-做路由器或IP路由器的設備在物理上聯接在一起。路由器是一台用來從一個網路到另一個網路傳輸數據包的計算機。在一個使用TCP/IP的內部網中,信息通過使用一種獨立的叫做IP包(IPpacket)或IP數據報(IP datagrams)的數據單元進--傳輸。TCP/IP軟體使得每台聯到網路上的計算機同其它計算機「看」起來一模一樣,事實上它隱藏了路由器和基本的網路體系結構並使其各方面看起來都像一個大網。如同聯入乙太網時需要確認一個48位的乙太網地址一樣,聯入一個內部網也需要確認一個32位的IP地址。我們將它用帶點的十進制數表示,如128.10.2.3。給定一個遠程計算機的IP地址,在某個內部網或Internet上的本地計算機就可以像處在同一個物理網路中的兩台計算機那樣向遠程計算機發送數據。
TCP/IP提供了一個方案用來解決屬於同一個內部網而分屬不同物理網的兩台計算機之間怎樣交換數據的問題。這個方案包括許多部分,而TCP/IP協議集的每個成員則用來解決問題的某一部分。如TCP/IP協議集中最基本的協議-IP協議用來在內部網中交換數據並且執行一項重要的功能:路由選擇--選擇數據報從A主機到B主機將要經過的路徑以及利用合適的路由器完成不同網路之間的跨越(hop)。
TCP是一個更高層次的它允許運行在在不同主機上的應用程序相互交換數據流。TCP將數據流分成小段叫做TCP數據段(TCP segments),並利用IP協議進行傳輸。在大多數情況下,每個TCP數據段裝在一個IP數據報中進行發送。但如需要的話,TCP將把數據段分成多個數據報,而IP數據報則與同一網路不同主機間傳輸位流和位元組流的物理數據幀相容。由於IP並不能保證接收的數據報的順序相一致,TCP會在收信端裝配TCP數據段並形成一個不間斷的數據流。FTP和Telnet就是兩個非常流行的依靠TCP的TCP/IP應用程序。
另一個重要的TCP/IP協議集的成員是用戶數據報協議(UDP),它同TCP相似但比TCP原始許多。TCP是一個可靠的協議,因為它有錯誤檢查和握手確認來保證數據完整的到達目的地。UDP是一個「不可靠」的協議,因為它不能保證數據報的接收順序同發送順序相同,甚至不能保證它們是否全部到達。如果有可靠性要求,則應用程序避免使用它。同許多TCP/IP工具同時提供的SNMP(簡單網路管理協議)就是一個使用UDP協議的應用例子。
其它TCP/IP協議在TCP/IP網路中工作在幕後,但同樣也發揮著重要作用。例如地址轉換協議(ARP)將IP地址轉換為物理網路地址如乙太網地址。而與其對應的反向地址轉換協議(RARP)做相反的工作,即將物理網路地址轉換為IP地址。網際控制報文協議(ICMP)則是一個支持性協議,它利用IP完成IP數據報在傳輸時的控制信息和錯誤信息的傳輸。例如,如果一個路由器不能向前發送一個IP數據報,它就會利用ICMP來告訴發送者這里出現了問題。
上面是我自己下的,我說說我自己的理解,
它提供給計算機IP地址,讓計算機在網路上有它自己的「身份證」
是網路 上計算機必須遵守的規定
2. 計算機網路中常用的有線傳輸介質有
有線傳輸介質
1、雙絞線常用點到點連接,也可用於多點連接。可以用於傳輸模擬或數字信號,與其他傳輸介質相比,雙絞線在傳輸距離,信道寬度和數據傳輸速度等方面均受到一定限制,但價格較為低廉。常作短程傳輸介質。
2、同軸電纜可用於點到點連接或多點連接。同軸電纜有基帶同軸電纜和寬頻同軸電纜兩種基本類型。基帶同軸電纜用來傳輸數字信號,寬頻同軸電纜可以傳輸模擬或數字信號。用於500米以上的設備間傳輸。
3、光纖傳輸光信號光信號中攜帶用戶數據。光纖具有光信號衰減小、帶寬高和抗干擾能力強等優點。用於500米以上的設備間傳輸 。
(2)用來描述信號在網路中的實際傳輸路徑的是擴展閱讀:
1、無線電波和微波,無線傳輸不需鋪設網路傳輸線,而且網路終端移動方便。傳輸介質是通信網路中發送方和接收方之間的物理通路。常用的傳輸介質可分為有線(雙絞線、同軸電纜和光纖等)和無線(無線電波、微波和紅外線等)兩類。
2、有線傳輸介質中雙絞線可以用於傳輸模擬或數字信號,常用點到點連接,也可用於多點連接。同軸電纜有基帶同軸電纜和寬頻同軸電纜兩種基本類型。其中,基帶同軸電纜用來傳輸數字信號,寬頻同軸電纜可以傳輸模擬或數字信號。
同軸電纜可用於點到點連接或多點連接。光纖傳輸光信號,光信號中攜帶用戶數據。光纖具有光信號衰減小、帶寬高和抗干擾能力強等優點。
3. 計算機網路試題
OSI 七層模型分別為應用層、表示層、會話層、傳輸層、網路層、數據鏈路層、物理層。
作用分別為:
應用層為用戶的應用程序提供接入網路的介面。
表示層將用戶數據進行相應的編碼或格式轉換。
會話層區分通信中的不同上層程序,為每個進程建立單獨的鏈接,並維護和管理通信的過程。
傳輸層為數據的可靠傳輸提供一種安全可靠的方式。
網路層完成數據在網路中的實際傳輸,確定地址和最佳路徑
數據鏈路層使用硬體地址來定位遠程主機,傳輸數據並進行必要的流量控制和差錯校驗。
物理層傳輸比特流。將鏈路層的數據用高低不同的電平值表示發送到物理線路上。物理層規定了設備的介面形狀、針腳個數、針腳不同電平值的含義。
最初的計算機網路每家廠商迪標准都不同,這就造成了不同廠商的計算機在互連時難以互通的情況。這樣就形成了一個個的由同一家廠商計算機構成的孤島網路,而不同廠商的網路難以互聯。這樣限制了計算機和網路的發展。因而ISO組織制定了開放式系統互聯模型(OSI),旨在使所有遵循該標準的廠商生產的設備具有通用性。從而使不同廠商的設備互聯稱為顯示。
OSI採用分層設計的方式,將一個復雜的網路問題劃分成了多個小的問題。使網路的維護更利於實現、使網路技術更利於更新。但由於OSI的標准實在是太嚴格了,目前還沒有完全按照OSI標准設計的網路。但是,OSI給設計網路和網路排錯提供了一個非常好的模型和思路------- 一個完整的應該具備哪些功能?該功能在哪個層次?通過這樣的思考方式很容易定位網路的故障。也很容易的來衡量出一個現實的網路是否完善。
OSI模型中的通信過程。
主機A向主機B發送數據,該數據的產生肯定是一個應用層的程序產生的,如IE瀏覽器或者Email的客戶端等等。這些程序在應用層需要有不同的介面,IE是瀏覽網頁的使用HTTP協議,那麼HTTP應用層為瀏覽網頁的軟體留下的網路介面。Email客戶端使用smtp和pop3 協議來收發電子郵件,所以smtp和pop3就是應用層為電子郵件的軟體留下的介面。我們假設A向B發送了一封電子郵件,因此主機A會使用smtp協議來處理該數據,即在數據前加上SMTP的標記,以便使對端在收到後知道使用什麼軟體來處理該數據。
應用層將數據處理完成後會交給下面的表示層,表示層會進行必要的格式轉換,使用一種通信雙方都能識別的編碼來處理該數據。同時將處理數據的方法添加在數據中,以便對端知道怎樣處理數據。
表示層處理完成後,將數據交給下一層會話層,會話層會在A主機和B主機之間建立一條只用於傳輸該數據的會話通道,並監視它的連接狀態,直到數據同步完成,斷開該會話。注意:A和B之間可以同時有多條會話通道出現,但每一條都和其他的不能混淆。會話層的作用就是有辦法來區別不同的會話通道。
會話通道建立後,為了保證數據傳輸中的可靠性,就需要在數據傳輸的構成當中對數據進行不要的處理,如分段,編號,差錯校驗,確認、重傳等等。這些方法的實現必須依賴通信雙方的控制,傳輸層的作用就是在通信雙方之間利用上面的會話通道傳輸控制信息,完成數據的可靠傳輸。
網路層是實際傳輸數據的層次,在網路層中必須要將傳輸層中處理完成的數據再次封裝,添加上自己的地址信息和對端接受者的地址信息,並且要在網路中找到一條由自己到接收者最好的路徑。然後按照最佳路徑發送到網路中。
數據鏈路層將網路層的數據再次進行封裝,該層會添加能唯一標識每台設備的地址信息(MAC地址),是這個數據在相鄰的兩個設備之間一段一段的傳輸。最終到達目的地。
物理層將數據鏈路層的數據轉換成電流傳輸的物理線路。
通過物理線路傳遞的B主機後,B主機會將電信號轉換成數據鏈路層的數據,數據鏈路層再去掉本層的硬體地址信息和其他的對端添加的內容上交給網路層,網路層同樣去掉對端網路層添加的內容後上交給自己的上層。最終數據到達B主機的應用層應用層看到數據使用smtp協議封裝,就知道應用電子郵件的軟體來處理。
兩個OSI參考模型之間的通行看似是水平的,但實際上數據的流動過程是有最高層垂直的向下交給相鄰的下層的過程。只有最下面的物理層進行了實際的通行。而其他層次只是一種相同層次使用相同協議的虛通信。
學習OSI應掌握,分層、協議、實體、服務、介面、虛通信等多個概念。
4. 計算機網路中信號的傳輸方式可分為什麼
按照通信方式:1、廣播式傳輸網路、
2、點對點傳輸網路。
⑴按地理范圍分類
①區域網LAN(Local Area Network)
區域網地理范圍一般幾百米到10km之內,屬於小范圍內的連網。如一個建築物內、一個學校內、一個工廠的廠區內等。區域網的組建簡單、靈活,使用方便。
②城域網MAN(Metropolitan Area Network)
城域網地理范圍可從幾十公里到上百公里,可覆蓋一個城市或地區,是一種中等形式的網路。
③廣域網WAN(Wide Area Network)
廣域網地理范圍一般在幾千公里左右,屬於大范圍連網。如幾個城市,一個或幾個國家,是網路系統中的最大型的網路,能實現大范圍的資源共享,如國際性的Internet網路。
⑵按傳輸速率分類
網路的傳輸速率有快有慢,傳輸速率快的稱高速網,傳輸速率慢的稱低速網。傳輸速率的單位是b/s(每秒比特數,英文縮寫為bps)。一般將傳輸速率在Kb/s—Mb/s范圍的網路稱低速網,在Mb/s—Gb/s范圍的網稱高速網。也可以將Kb/s網稱低速網,將Mb/s網稱中速網,將Gb/s網稱高速網。
網路的傳輸速率與網路的帶寬有直接關系。帶寬是指傳輸信道的寬度,帶寬的單位是Hz(赫茲)。按照傳輸信道的寬度可分為窄帶網和寬頻網。一般將KHz—MHz帶寬的網稱為窄帶網,將MHz—GHz的網稱為寬頻網,也可以將kHz帶寬的網稱窄帶網,將MHz帶寬的網稱中帶網,將GHz帶寬的網稱寬頻網。通常情況下,高速網就是寬頻網,低速網就是窄帶網。
⑶按傳輸介質分類
傳輸介質是指數據傳輸系統中發送裝置和接受裝置間的物理媒體,按其物理形態可以劃分為有線和無線兩大類。
①有線網
傳輸介質採用有線介質連接的網路稱為有線網,常用的有線傳輸介質有雙絞線、同軸電纜和光導纖維。
●雙絞線是由兩根絕緣金屬線互相纏繞而成,這樣的一對線作為一條通信線路,由四對雙絞線構成雙絞線電纜。雙絞線點到點的通信距離一般不能超過100m。目前,計算機網路上使用的雙絞線按其傳輸速率分為三類線、五類線、六類線、七類線,傳輸速率在10Mbps到600Mbps之間,雙絞線電纜的連接器一般為RJ-45。
●同軸電纜由內、外兩個導體組成,內導體可以由單股或多股線組成,外導體一般由金屬編織網組成。內、外導體之間有絕緣材料,其阻抗為50Ω。同軸電纜分為粗纜和細纜,粗纜用DB-15連接器,細纜用BNC和T連接器。
●光纜由兩層折射率不同的材料組成。內層是具有高折射率的玻璃單根纖維體組成,外層包一層折射率較低的材料。光纜的傳輸形式分為單模傳輸和多模傳輸,單模傳輸性能優於多模傳輸。所以,光纜分為單模光纜和多模光纜,單模光纜傳送距離為幾十公里,多模光纜為幾公里。光纜的傳輸速率可達到每秒幾百兆位。光纜用ST或SC連接器。光纜的優點是不會受到電磁的干擾,傳輸的距離也比電纜遠,傳輸速率高。光纜的安裝和維護比較困難,需要專用的設備。
②無線網
採用無線介質連接的網路稱為無線網。目前無線網主要採用三種技術:微波通信,紅外線通信和激光通信。這三種技術都是以大氣為介質的。其中微波通信用途最廣,目前的衛星網就是一種特殊形式的微波通信,它利用地球同步衛星作中繼站來轉發微波信號,一個同步衛星可以覆蓋地球的三分之一以上表面,三個同步衛星就可以覆蓋地球上全部通信區域。
⑷按拓撲結構分類
計算機網路的物理連接形式叫做網路的物理拓撲結構。連接在網路上的計算機、大容量的外存、高速列印機等設備均可看作是網路上的一個節點,也稱為工作站。計算機網路中常用的拓撲結構有匯流排型、星型、環型等。
①匯流排拓撲結構
匯流排拓撲結構是一種共享通路的物理結構。這種結構中匯流排具有信息的雙向傳輸功能,普遍用於區域網的連接,匯流排一般採用同軸電纜或雙絞線。
匯流排拓撲結構的優點是:安裝容易,擴充或刪除一個節點很容易,不需停止網路的正常工作,節點的故障不會殃及系統。由於各個節點共用一個匯流排作為數據通路,信道的利用率高。但匯流排結構也有其缺點:由於信道共享,連接的節點不宜過多,並且匯流排自身的故障可以導致系統的崩潰。
②星型拓撲結構
星型拓撲結構是一種以中央節點為中心,把若干外圍節點連接起來的輻射式互聯結構。這種結構適用於區域網,特別是近年來連接的區域網大都採用這種連接方式。這種連接方式以雙絞線或同軸電纜作連接線路。
星型拓撲結構的特點是:安裝容易,結構簡單,費用低,通常以集線器(Hub)作為中央節點,便於維護和管理。中央節點的正常運行對網路系統來說是至關重要的。
③環型拓撲結構
環型拓撲結構是將網路節點連接成閉合結構。信號順著一個方向從一台設備傳到另一台設備,每一台設備都配有一個收發器,信息在每台設備上的延時時間是固定的。
這種結構特別適用於實時控制的區域網系統。
環型拓撲結構的特點是:安裝容易,費用較低,電纜故障容易查找和排除。有些網路系統為了提高通信效率和可靠性,採用了雙環結構,即在原有的單環上再套一個環,使每個節點都具有兩個接收通道。環型網路的弱點是,當節點發生故障時,整個網路就不能正常工作。
④樹型拓撲結構
樹型拓撲結構就像一棵「根」朝上的樹,與匯流排拓撲結構相比,主要區別在於匯流排拓撲結構中沒有「根」。這種拓撲結構的網路一般採用同軸電纜,用於軍事單位、政府部門等上、下界限相當嚴格和層次分明的部門。
樹型拓撲結構的特點:優點是容易擴展、故障也容易分離處理,缺點是整個網路對根的依賴性很大,一旦網路的根發生故障,整個系統就不能正常工作
5. 網路是通過什麼傳遞信息的
進入網際網路的電腦都遵循著一個稱為TCP/IP的傳遞信息的規則。在發送信息時,先把信息分成一個個的小包,在小包上標明要接收信息的計算機的「門牌號碼」,即IP地址。然後由網路中的稱做路由器的「指揮官」,根據「門牌號碼」確定這些信息小包傳送的路徑。當信息小包傳送到接收的計算機後,小包合並成原來信息的模樣,這樣就完成了信息的傳遞。
什麼是網路傳播,這是關繫到網路傳播學的任務和研究對象的首要問題。
在回答什麼是網路傳播之前,首先需要研討什麼是傳播。許多學者對於傳播作過種種描述和解釋,有的把它說成是「信息共享」,有的把它說成是「勸服影響」,也有的把它說成是「刺激反應」,還有人認為,傳播是人類傳遞或交流信息的社會性行為;等等。郭慶光教授在其新著《傳播學教程》中認為:「所謂傳播,即社會信息的傳遞或社會信息系統的運行」。
那麼何謂網路傳播?
中國現代媒體委員會常務副主任詩蘭認為,網路傳播有三個基本的特點:全球性、交互性、超文本鏈接方式。因此,其給網路傳播下的定義是:以全球海量信息為背景、以海量參與者為對象,參與者同時又是信息接收與發布者並隨時可以對信息作出反饋,它的文本形成與閱讀是在各種文本之間隨意鏈接、並以文化程度不同而形成各種意義的超文本中完成的(《國際新聞界》2000年第6期第49頁)。
有學者認為「網路傳播」是20世紀90年代出現於傳播學中的一個新名詞,是相對三大傳播媒體即報紙、廣播、電視之外的新傳播途徑和方式,是以多媒體、網路化、數字化技術為核心的國際互聯網路,也被稱作網路傳播,是現代信息革命的產物[1] )。
綜合來說,所謂網路傳播其實就是指通過計算機網路的人類信息(包括新聞、知識等信息)傳播活動。在網路傳播中的信息,以數字形式存貯在光、磁等存貯介質上,通過計算機網路高速傳播,並通過計算機或類似設備閱讀使用。網路傳播以計算機通信網路為基礎,進行信息傳遞、交流和利用,從而達到其社會文化傳播的目的。網路傳播的讀者人數巨大,可以通過互聯網高速傳播。
6. 單播,多播和廣播各有什麼特點
單播特點:一個單個的發送者和一個接受者之間通過網路進行的通信。
1、伺服器及時響應客戶機的請求
2、伺服器針對每個客戶不同的請求發送不同的數據,容易實現個性化服務。
多播特點:一個發送者和多個接受者之間的通信。
廣播特點:主機之間「一對所有」的通訊模式,網路對其中每一台主機發出的信號都進行無條件復制並轉發,所有主機都可以接收到所有信息(不管你是否需要)。
1、網路設備簡單,維護簡單,布網成本低廉。
2、由於伺服器不用向每個客戶機單獨發送數據,所以伺服器流量負載極低。
(6)用來描述信號在網路中的實際傳輸路徑的是擴展閱讀
單播的缺點
1、伺服器針對每個客戶機發送數據流,伺服器流量=客戶機數量×客戶機流量;在客戶數量大、每個客戶機流量大的流媒體應用中伺服器無法支持如此龐大的數據流。
2、現有的網路帶寬是金字塔結構,城際省際主幹帶寬僅僅相當於其所有用戶帶寬之和的5%。如果全部使用單播協議,將造成網路主幹不堪重負。
多播的基礎概念是「組」。一個多播組就是一組希望接收特定數據流的接收者。這個組沒有物理或者地理的邊界:組內的主機可以位於互聯網或者專用網路的任何地方。
在多播的諸多應用中,均可實現單播,但是隨著接收者的增多,需要發送的數據包里線性增長,對於盯個接收者,需要發送同一個數據包的n份拷貝,這樣通信量就會成倍的增加,也會佔用網路的許多帶寬,有時會引起網路堵塞。
但是多播通信IP數據包僅發送一次。路由器會自動的轉發到位於不同網段上的每一個接收者,可以是在網路中傳輸的報文拷貝的數量最小。所以多播是很有必要的。
參考資料:網路-單播
7. 網路中的信號是如何傳輸的
在物理層靠電信號,也就是0 1 代碼編碼通過一定的協議進行傳輸,在第二層,是以幀格式進行傳輸,第三層是報文形式。都是要轉化成第一層物理層的0 1 代碼進行傳輸。
8. 計算機網路通信中傳輸的是什麼信號
數字或模擬信號。
網路通信中最重要的就是網路通信協議。當今網路協議有很多,區域網中最常用的有三個網路協議:MICROSOFT的NETBEUI、NOVELL的IPX/SPX和TCP/IP協議。應根據需要來選擇合適的網路協議。
從專業角度定義,網路協議是計算機在網路中實現通信時必須遵守的約定,也就是通信協議。主要是對信息傳輸的速率、傳輸代碼、代碼結構、傳輸控制步驟、出錯控制等作出規定並制定出標准。
(8)用來描述信號在網路中的實際傳輸路徑的是擴展閱讀
NETBEUI協議——
NETBEUI是為IBM開發的非路由協議,用於攜帶NETBIOS通信。NETBEUI缺乏路由和網路層定址功能,既是其最大的優點,也是其最大的缺點。因為它不需要附加的網路地址和網路層頭尾,所以很快並很有效且適用於只有單個網路或整個環境都橋接起來的小工作組環境。
因為不支持路由,所以NETBEUI永遠不會成為企業網路的主要協議。NETBEUI幀中的地址是數據鏈路層媒體訪問控制(MAC)地址,該地址標識了網卡但沒有標識網路。路由器靠網路地址將幀轉發到最終目的地,而NETBEUI幀完全缺乏該信息。
9. 計算機網路
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。
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。
目前個人比較多寬頻接入方式就是ADSL,因此筆者就ADSL的接入來簡單的說明一下。現在購買的ADSL貓大多具有路由功能(很多的時候廠家在出廠時將路由功能屏蔽了,因為電信安裝時大多是不啟用路由功能的,啟用DHCP。打開ADSL的路由功能),如果個人上網或少數幾台通過ADSL本身就可以了,如果電腦比較多你只需要再購買一個或多個集線器或者交換機。考慮到如今集線器與交換機的 價格相差十分小,不是特殊的原因,請購買一個交換機。不必去追求高價,因為如今產品同質化十分嚴重,我最便宜的交換機現在沒有任 何問題。給你一個參考報價,建議你購買一個8口的,以滿足擴充需求,一般的價格100元左右。接上交換機,所有電腦再接到交換機上就行了。餘下所要做的事情就只有把各個機器的網線插入交換機的介面,將貓的網線插入uplink介面。然後設置路由功能,DHCP等, 就可以共享上網了。
看完以上的解說讀者應該對交換機、集線器、路由器有了一些了解,目前的使用主要還是以交換機、路由器的組合使用為主,具體的組合方式可根據具體的網路情況和需求來確定。
交換機與路由器的區別
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:
1.物理層(即常說的第一層、層L1)中繼系統,即轉發器(repeater)。
2.數據鏈路層(即第二層,層L2),即網橋或橋接器(bridge)。
3.網路層(第三層,層L3)中繼系統,即路由器(router)。
4.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。
5.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。本文主要闡述交換機和路由器及其區別。
2 交換機和路由器
「交換」是今天網路里出現頻率最高的一個詞,從橋接到路由到ATM直至電話系統,無論何種場合都可將其套用,搞不清到底什麼才是真正的交換。其實交換一詞最早出現於電話系統,特指實現兩個不同電話機之間話音信號的交換,完成該工作的設備就是電話交換機。所以從本意上來講,交換只是一種技術概念,即完成信號由設備入口到出口的轉發。因此,只要是和符合該定義的所有設備都可被稱為交換設備。由此可見,「交換」是一個涵義廣泛的詞語,當它被用來描述數據網路第二層的設備時,實際指的是一個橋接設備;而當它被用來描述數據網路第三層的設備時,又指的是一個路由設備。
我們經常說到的乙太網交換機實際是一個基於網橋技術的多埠第二層網路設備,它為數據幀從一個埠到另一個任意埠的轉發提供了低時延、低開銷的通路。
由此可見,交換機內部核心處應該有一個交換矩陣,為任意兩埠間的通信提供通路,或是一個快速交換匯流排,以使由任意埠接收的數據幀從其他埠送出。在實際設備中,交換矩陣的功能往往由專門的晶元(ASIC)完成。另外,乙太網交換機在設計思想上有一個重要的假設,即交換核心的速度非常之快,以致通常的大流量數據不會使其產生擁塞,換句話說,交換的能力相對於所傳信息量而無窮大(與此相反,ATM交換機在設計上的思路是,認為交換的能力相對所傳信息量而言有限)。
雖然乙太網第二層交換機是基於多埠網橋發展而來,但畢竟交換有其更豐富的特性,使之不但是獲得更多帶寬的最好途徑,而且還使網路更易管理。
而路由器是OSI協議模型的網路層中的分組交換設備(或網路層中繼設備),路由器的基本功能是把數據(IP報文)傳送到正確的網路,包括:
1.IP數據報的轉發,包括數據報的尋徑和傳送;
2.子網隔離,抑制廣播風暴;
3.維護路由表,並與其他路由器交換路由信息,這是IP報文轉發的基礎。
4.IP數據報的差錯處理及簡單的擁塞控制;
5.實現對IP數據報的過濾和記帳。
對於不同地規模的網路,路由器的作用的側重點有所不同。
在主幹網上,路由器的主要作用是路由選擇。主幹網上的路由器,必須知道到達所有下層網路的路徑。這需要維護龐大的路由表,並對連接狀態的變化作出盡可能迅速的反應。路由器的故障將會導致嚴重的信息傳輸問題。
在地區網中,路由器的主要作用是網路連接和路由選擇,即連接下層各個基層網路單位--園區網,同時負責下層網路之間的數據轉發。
在園區網內部,路由器的主要作用是分隔子網。早期的互連網基層單位是區域網(LAN),其中所有主機處於同一邏輯網路中。隨著網路規模的不斷擴大,區域網演變成以高速主幹和路由器連接的多個子網所組成的園區網。在其中,處個子網在邏輯上獨立,而路由器就是唯一能夠分隔它們的設備,它負責子網間的報文轉發和廣播隔離,在邊界上的路由器則負責與上層網路的連接。
3 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。
4 第三層交換機和路由器的區別
在第三層交換技術出現之前,幾乎沒有必要將路由功能器件和路由器區別開來,他們完全是相同的:提供路由功能正在路由器的工作,然而,現在第三層交換機完全能夠執行傳統路由器的大多數功能。作為網路互連的設備,第三層交換機具有以下特徵:
1.轉發基於第三層地址的業務流;
2.完全交換功能;
3.可以完成特殊服務,如報文過濾或認證;
4.執行或不執行路由處理。
第三層交換機與傳統路由器相比有如下優點:
1.子網間傳輸帶寬可任意分配:傳統路由器每個介面連接一個子網,子網通過路由器進行傳輸的速率被介面的帶寬所限制。而三層交換機則不同,它可以把多個埠定義成一個虛擬網,把多個埠組成的虛擬網作為虛擬網介面,該虛擬網內信息可通過組成虛擬網的埠送給三層交換機,由於埠數可任意指定,子網間傳輸帶寬沒有限制。
2.合理配置信息資源:由於訪問子網內資源速率和訪問全局網中資源速率沒有區別,子網設置單獨伺服器的意義不大,通過在全局網中設置伺服器群不僅節省費用,更可以合理配置信息資源。
3.降低成本:通常的網路設計用交換機構成子網,用路由器進行子網間互連。目前採用三層交換機進行網路設計,既可以進行任意虛擬子網劃分,又可以通過交換機三層路由功能完成子網間通信,為此節省了價格昂貴的路由器。
4.交換機之間連接靈活:作為交換機,它們之間不允許存在迴路,作為路由器,又可有多條通路來提高可靠性、平衡負載。三層交換機用生成樹演算法阻塞造成迴路的埠,但進行路由選擇時,依然把阻塞掉的通路作為可選路徑參與路由選擇。
5 結論
綜上所述,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,因此得以廣播應用。
10. 數據信號在網線上是如何傳輸的
網線有兩種做法,一種是交叉線,一種是平行(直通)線
交叉線的做法是:一頭採用568A標准,一頭採用568B標准
平行(直通)線的做法是:兩頭同為568A標准或568B標准,(一般用到的都是568B平行(直通)線的做法)
568A標准:白綠,綠,白橙,藍,白藍,橙,白棕,棕
568B標准:白橙,橙,白綠,藍,白藍,綠,白棕,棕
數據信號是通過雙收雙發在網線中傳輸的,各腳信號如下:
RJ-45各腳功能(10BaseT/100BaseTX):
1、傳輸數據正極 Tx+
2、傳輸數據負極 Tx-
3、接收數據正極 Rx+
4、備用(當1236出現故障時,自動切入使用狀態)
5、備用(當1236出現故障時,自動切入使用狀態)
6、接收數據負極 Rx-
7、備用(當1236出現故障時,自動切入使用狀態)
8、備用(當1236出現故障時,自動切入使用狀態)