在最初的网络中并没有交换机和路由器之类的设备,计算机都是通过网线连接在一起的。仅仅依靠网线建立起一个网络看起来好像有些不可思议,网络的通信不是需要IP地址的吗?那么没有处理IP地址的设备,仅仅网线有什么用呢?
两台计算机上都不设置IP地址的情况下。查看两台计算机算法可以通信
为了节省硬件资源,网络一般都采用了中心型的结构。这种结构的特点就是将网络设备放置在中心,然后将所有的节点连接到中心。集线器就是这样的一个网络设备,它和网卡、网线等传输介质一样,也工作在“物理层”。
集线器(HUB)相当便利。如果HUB作为组成网络的中心设备的话。存在很多缺点,一是效率低下,必须将一个数据包复制n-1份(n的值为HUB端口的数量)二是数据的传输没有安全性,因为每个数据包都会发送给全部设备。网络中的任何一个设备只需要将网卡调整为混杂模式,就可以轻易实现对整个网络的监听
因为HUB效率低下,又没有安全保障,需要很快被另一个设备取代了。这种新的设备技术交换机,它工作在OSI七层模型物理层上的数据链路层
物理地址(MAC地址)也叫硬件地址,长度是48比特(6字节),有十六进制的数字组成,分为前24位和后24位。前24位叫作组织唯一标志符、后24位叫作扩展标识符(厂家自己分配的)
4c-cc-6a:厂家的代码
62-4e-29:网卡的扩展标识符
交换机工作原理详解
学习:交换机中一张MAC地址表,它里面的每一个表项记录着交换机某个端口所连接设备的硬件地址
转发:当交换机收到数据帧之后,还需要查看改数据包中的目睹硬件地址,然后在MAC地址表查找这个目的地址对应的表项
更新:MAC地址表并非是固定不变的,而是每隔一段时间就会更新
集线器工作在物理层,属于1层设备,每发送一个数据,所有的端口均可以收到,采用了广播的方式,因此网络性能受到很大的限制。
交换机工作在数据链路层,属于2层设备,通过学习之后,每个端口形成一张MAC地址转发表,根据数据包的MAC地址转发数据,而不是广播形式。
集线器的工作原理是广播形式,无论哪个端口收到数据之后,都要广播到所有的端口,当接入设备比较多时,网络性能会受到很大的影响。
交换机根据MAC地址转发数据,收到数据包之后,检查报文的目的MAC地址,找到对应的端口进行转发,而不是广播到所有的端口。
数据包在网络中就按照着 “存储再转发”的方式移动着,网络中的一个又一个中转站就是那些专门用来“存储再转发”数据包的专用计算机。这些设备最初被称作是“接口信息处理器”,这是因为它们最初的目的就是作为通用计算机和网络其余部分进行连接的接口。后来这些专门用来进行通信的计算机被称为路由器,这是因为它们用来将数据包路由到它们的最终目的地。
因特网的核心就是一组协同工作的路由器,它们在同一时间可以将数据包从各个源地址移动到各个目的地址。每一台计算机或者局域网都可以通过连接到路由器上将数据包发送到因特网上的各个目的地。