大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于交换机路由器作用原理的问题,于是小编就整理了2个相关介绍交换机路由器作用原理的解答,让我们一起看看吧。
路由器原理是什么,如何和交换机连接?
当今社会,人们已离不开互联网,在生活的方方面面,无处不在。互联网包括PC互联网和移动互联网,还有未来的万物互联网(既物联网)。那么,互联网是靠什么来连接的呢?
互联网连接要使用一些中间设备(或中间系统),术语称之为中继(relay)系统。网络模型分为如下七层,根据中继系统所在的层次,可以有五种中继系统:
1.物理层(即常说的第一层、层L1)中继系统,即转发器(repeater)。使用设备有网卡,网线,集线器,中继器,调制解调器
2.数据链路层(即第二层,层L2),即网桥或桥接器(bridge),用mac地址通信。使用设备有网桥,交换机如下图
3.网络层(第三层,层L3)中继系统,即路由器(router),用IP地址通信。使用设备有路由器如下图
所以路由器和交换机异同点如下
两者都是连接互联网的设备,主要区别是,交换机发生在第二层数据链路层,而路由器发生在第三层网络层。路由器可以根据IP地址寻找下一个设备,可以处理TCPIP协议,而交换机过是根据MAC地址寻址的。
提到交换机、路由器我们就不得不追忆接线员这个早已经淘汰很久的职业,接线员这个职业在过去是非常吃香的,因为打电话不管是拨打本地的电话还是外地的电话,都需要接线员层层地接通,接线员会根据需要把指定的插头插向被叫方的圆孔,呼叫下一级接线员接线,直到电话两头的线路直连上才能接通电话。
这种电话网络就是最早的交换网络,通信的双方或者多方是通过电路交换建立电路连接的网络。当通信双方建立链接并使用链接之后物理通路就会被通信双方所占用,其他人就不能再使用,只有链接释放之后其他人才能用。这种线路交换设备就叫人工交换机,是由用户线、用户塞孔、绳路、信号灯等设备组成。
人工交换机的缺点是非常显而易见的,需要大量的人力,效率低下,容量很小,稍微不注意就很可能接错。这不1891年一名叫史端乔的殡仪馆老板就因为接线员把打到自己店里的生意电话转接到了另一家殡仪馆而发明了世界上第一台步进制电话交换机。
当用户拨号的时候步进制电话交换机的选择器就会随着拨号发出的脉冲电流,一步步地改变接续的位置,从而使得主叫和被叫用户之间的电话线路自动接通。步进制交换机虽然替代了人工,但由于它的触点是滑动式的容易损坏,动作慢,结构复杂到一定程度后就会导致体积急剧增大。
于是才有了后来的“纵横制交换机”,这种交换机***用导电性好的银等贵金属作为触点做成压接触。比如10条纵线、10条横线就会有100个交叉点,于是就能接通10个各自独立的通路,这100个交叉点需要由5条横棒和10条纵棒来进行控制,每个横棒由两个电磁铁驱动。
路由器的主要功能是实现不同网络的数据转发,交换机用于扩展内网范围,实现内网数据交换。
路由器属于三层设备,处理IP数据包的路由转发,通过IP地址寻址;交换机属于二层设备,处理数据帧,通过MAC地址进行数据转发。下文具体说一说。
路由器的主功能是实现不同网络之间的数据转发,通常由两种方式:NAT转发、路由转发。
交换机主要用于扩展局域网,连接同一个网段的网络,通过MAC地址寻址。交换机的核心是一张MAC地址表,记录了(MAC地址,交换机[_a***_]),根据mac地址转发数据。如果在mac地址表中找不到,就要广播这个数据帧。因此,交换机组网的局域网,容易出现广播风暴,需要防止环路。
对于大型局域网,为了隔离广播域,就需要划分不同的子网,这时就需要用到VLAN(虚拟局域网),同一VLAN的终端之间可以不经过路由相互通信,不同VLAN之间的终端是无法相互通信的,需要有路由,这时就出现了具有路由功能的三层交换。不仅具有二层交换机的作用,还可以实现不同VLAN之间相互通信。
路由器是一种连接多个网络的网络层设备,它能够将不同网络之间的数据信息进行“翻译”,以使不同网络主机之间能够相互“读懂”对方的数据,从而构成更大的网络。路由器之所以能在不同网络之间起到“翻译”的作用,其最主要的工作原理是路由器会根据生成的路由表实现不同网段之间的通信。这里的路由器我们一般指的是企业级的路由器。
那么,企业级路由器主要有以下三种途径去构建路由表:
如下图,两台不同网络的主机192.168.2.1/24和192.168.1.1/24需要进行通信,此时就得依靠路由器了,当然也可以是三层交换机,这里我们说的交换机一般指二层交换机,而交换机的主要工作原理是根据MAC地址表只能去实现同一局域网主机间的相互通信了。我们以一台华为路由器为例配置各自接口IP地址作为两台主机的网关。
[AR1]int g0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.2.254 24
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[AR1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.1.254 24
两台主机连接到路由器并设置各自的***地址,这样就可以通信了。这是因为当路由器接口IP地址配置完成后,路由器就会自动将这两个网段的直连路由加入到路由表,路由器就是通过直连路由来转发不同网段的数据包。
当然,计算机一般都是先接入到交换机的,这是因为一方面路由器不会有太多的连接端口供接入,更重要的原因是路由器的每一个端口都是三层口,即每个口都处于不同网段,起到隔离广播域的作用。所以计算机一般都是先是接入到交换机上组成一个局域网,然后交换机在连接到路由器,路由器的接口就作为计算机的***地址。
当局域网的主机需要和其他局域网的主机进行通信时,就得依靠路由器进行连接。如下拓扑,两个公司独立的网络需要相互通信时,我们就得需要依靠路由器去相互进行连接了。
路由器在网络中有重要作用。,现在的大型网络都离不开路由器和交换机,那么路由器到底是什么呢?它的工作原理又是怎样的呢?又是如何与交换机连接而组成一个大型网络的呢?
所谓“路由”,是指把数据包从某个地方传送到到另一个地方的行为和动作,而路由器正是执行这种行为动作的机器。它的英是“Rouyer”译为“转发者”,它将不同网段之间的数据信息进行翻译,以使数据流通。
通俗的来说就是数据的“导航”。
首先介绍一下路由表,为了完成“路由”的工作,在路由器中保存着各种传输路径的相关数据,这就是路由表。路由表中保存着子网的标志信息,网上路由器的个数,下一个路由器的名字等内容。
当路由器收到一个信息时,需要对这段信息即数据进行导航,那要根据什么导航呢?这时就要需要这个数据所对应的ip进行选择最佳路线!
我们知道一个路由器上连接着很多线路,那数据通往目的ip的路线很多,要怎么选择呢?这时路由器就根据,路由信息来源,管理距离(AD值),有类和无类路由查找,最长匹配原则,诋毁查询,这五项来计算出最佳路线,而这个计算则由旅游决策算法进行。
对于非网管交换机和路由器连接,就非常简单了,交换机直接一根网线连接到路由器上就行了,即插即用。
对于专业交换机和路由器的连接。
首先,需要用网线把路由器和交换机连接。
配置方式主要涉及一层,二层,三层路由设置,设备ip地址的配置,主要方便路由器的管理。(这里只是简单说一下,实际操作要根据情况,要说的复杂的多)
交换机和路由器有什么区别?
交换机和路由器都是网络设备,它们之间的主要区别在于:交换机主要用于在局域网内进行数据交换,而路由器则主要用于在不同网络之间进行数据转发。详细可以关注我的头条号,给你分享干货!
交换机(Switch)和路由器(Router)都是网络设备,用于在计算机网络中传输数据。它们之间的主要区别在于它们在网络层次结构中所处的位置以及它们处理数据包的方式。
交换机是一个数据链路层(第二层)设备,它通常用于将多个计算机连接到同一个局域网中,以便它们可以相互通信。交换机的主要功能是学习每个连接到它的设备的 MAC 地址,并将接收到的数据包转发到目标设备。交换机可以帮助提高局域网内的数据传输效率,因为它可以根据每个数据包的目标 MAC 地址决定只将数据包发送到对应的目标设备,从而减少了网络拥堵和冲突。但是交换机只能在同一个局域网内进行数据包传输。
路由器是一个网络层(第三层)设备,它用于将数据包从一个网络传输到另一个网络。路由器的主要功能是学习和维护不同网络之间的路由表,通过查找目标 IP 地址并决定下一跳路径来转发数据包。与交换机不同,路由器可以处理跨网络的数据包,因此可以连接不同的局域网或广域网。路由器也可以帮助提高网络的安全性,因为它可以过滤和阻止不需要或不安全的数据包。
总的来说,交换机和路由器都是网络中不可或缺的设备,都是用于网络数据传输的设备,交换机通常用于局域网内部的数据传输,而路由器一般用于广域网(WAN)中的数据传输。但它们都为网络的正常运行提供了重要的支持。
对于不懂网络的人士来说,交换机和路由器的区别确实比较难理解,下面通过几种类比的方式来加以说明这个区别。
比如蓝色线是一个网络,通过交换机的接入,在物理上扩展到5条***线,进行了物理上的扩展,这6条线还是在同一个网络上。
路由器主要是用来连接不同的网络的,比如上面图中,蓝色线口和***线口是出于不同的两个网络,通过路由器连接到一起才能相互之间进行通信。
而我们普通的家用路由器则兼具了路由器和交换机的功能。如上图中,两个***Lan口之间构成的是一台交换机,而蓝色Wan口和***Lan口之间就构成了一台路由器。
在我们日常生活中,有些设备的口不够用,需要用到扩展器将一个口扩展到多个口,
比如有线电视分配器,充当的就是交换机的作用,将一条进入的有线信号,扩展到多个信号;
到此,以上就是小编对于交换机路由器作用原理的问题就介绍到这了,希望介绍关于交换机路由器作用原理的2点解答对大家有用。