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一、什么是桥接
下面,我们举个例子来为各位网友讲解:在下图中的网络结构中,有两台集线器分别连接多台计算机,我们分别将A集线器和B集线器定为A冲突域和B冲突域。在这样的网络环境中,如果计算机A向计算机C发送数据包时,集线器A会将数据包在整个网络中的全部计算机(包括集线器B)发送一遍,而不管这些数据包是不是需要发送到另一台区域B。
我们再将集线器A和集线器B分别连接到网桥的两个端口上,如果计算机A再向计算机C发送数据包时会遇到什么样的情况呢?这时集线器A也是同样会将数据包在全网发送,当到达网桥后,网桥会进行数据包目的MAC地址的分析,然后对比自己学习到的MAC地址表,如果这个表中没有此MAC地址,网桥便会在两个网段上的发送数据包,同时会将计算机A的MAC地址记录在自己的表当中。
经过多次这样的记录,网桥会将所有的MAC地址记录,并划分为两个段。这时计算机A再次发送数据包给B的时候,因为这两台计算机同处在一个物理段位上,数据包到达网桥时,网桥会将目的MAC地址和自己的表进行对比,并且判断计算机A和计算机B在同一个段位上,便不会转发到区域B当中,而如果不在同一个物理段当中,网桥便会允许数据包通过网桥。
通过以上的例子我们了解到,网桥实际上是一种控制冲突域流量的设备。网桥现在基本上已经很少用到了,除了隔离冲突域以外,网桥还可以实现不同O类型网络的连接(令牌环网和以太网之间的连接)和网络的扩展(IEEE的5.4.3连接规则)等等功能。
二、什么是交换
我们还是举例为大家说明,在下面的图中,我们可以看到计算机A、B分别连接到交换机的不同端口当中,当计算机A向B发送数据包时,假设这时A端口并没有学习到B端口的MAC地址,这时,A端口便会使用广播将数据包发送到除A端口以外的所有端口(广播域),当其他计算机接收到数据包后会与自己的MAC地址进行对比,然后简单的丢弃数据包;当B接收到数据包后,通过对比后接收数据包,并且记录源地址。通过反复这样的学习,交换机会构建一个基于所有端口的转发数据库,存储在交换机的内容可寻址存储器当中(CAM)。
在交换机学习到所有端口的信息后,计算机A再次发送数据包给B时,就不再广播地址,而是直接发送到转发数据库中所对应的B端口。通过这样的学习,在交换机上实现了微分段,每个连接到交换机端口的计算机都可以独享带宽。
三、什么是路由
四、三者之间的区别
1、位于参考模型的层数不同
在开放系统互联参考模型当中,网桥和交换机都是位于参考模型的第二层-数据链路层,而路由器则位于更高一层-网络层。
2、基于的路径判断条件不同
由于位于OSI参考模型的层数不同,所以使交换机、网关这两种设备判断路径的条件也不相同,网桥和交换机是根据端口的MAC地址来判断数据包转发,而路由器则使用IP地址来进行判断。
3、控制广播的能力不同
网桥和交换机(三层交换机或支持VLAN功能的除外)这两种设备是无法控制网络的广播,如果有广播数据包,就会向所有的端口转发,所以在大的网络环境当中,必须得要有路由器来控制网络广播。
4、智能化程度不同
在判断数据的时候,网桥只能判断是否在同一个物理网段,交换机则可以判断数据包是属于那个端口,但是这两种设备都没有选择最优路径的能力,而路由器基于IP地址判断路径,所以会根据IP地址信息来判断到达目的地的最优路径。
五、三者的不同应用场景及未来发展
在现实的应用环境当中,网桥已经基本上不会被使用了,在中小型的局域网当中,最常用到的组网设备便是交换机,是否选择路由器会根据网络的规模和功能来决定,在大型网络中,路由器是必须的,用来控制广播,但是由于技术的不断延伸,交换机也被集成了基于IP地址判断路径及控制广播的功能,所以,路由器现在逐步在被可路由式交换机所取代。
相信通过上面的介绍,大家对于网桥、交换、路由及网关的功能有了更清晰的了解!
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