常用网络设备 :路由器 交换机 防火墙 网关 知识

网关  :

两个子网网段是不可以互相通信,能让它进行通信的设备叫网关,可以做网关的设备 都具有路由功能。

网关设备举例 :三层交换机   ,路由器 ,通过软件开启了路由功能的主机

网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址,

路由器作用:

1 一种负责寻径的网络设备(按照OSI参考模型,路由器是一个网络层设备),它在互连网络中从多条路径中寻找通讯量最少的一条网络路径提供给用户通信

路由器利用路由表为数据传输选择路径路由表包含网络地址以及各地址之间距离的清单,路由器利用路由表查找数据包从当前位置到目的地址的正确路径。路由器使用最少时间算法或最优路径算法来调整信息传递的路径,如果某一网络路径发生故障或堵塞,路由器可选择另一条路径,以保证信息的正常传输。

路由器可进行数据格式的转换,成为不同协议之间网络互连的必要设备。  

防火墙

不具备网关功能,因为只是一扇门,门的两侧有固定的来源和目的地,不用路由。

作用于内部网络与内部网络之间,或者内部网络与Internet之间

交换机:

二层交换机只能用来连接设备,不能做网关,因为他不具备路由功能,只能子网内部做 arp (mac) 寻址。

三层交换机 具备路由功能,所以可以 做网关,可以连接外网。

二层 和三层 是 七层协议的层的概念。

二层 :物理层,链路层,mac 寻址

三层 :物理层,链路层,ip层   ip寻址。

交换机的功能

二层交换机负责连接网络设备(如交换机、路由器、防火墙、无线AP等)和终端设备(如计算机、服务器、摄像头、网络打印机等)

交换机的工作原理

交换机位于OSI参考模型中的第二层(数据链路层),交换机的工作依赖于对MAC地址的识别(所有的网络设备都有一个唯一的MAC地址,通常是由厂商直接烧录进网卡中)。

当交换机从其某个端口收到一个数据包时,先读取包头中的源MAC地址(即发送该数据包的设备网卡的MAC地址),将该MAC地址和端口对应起来添加到交换机内存里的地址表中;然后再读取包头中的目的MAC地址,对照内存里的地址表看该MAC地址与哪个端口对应,如果地址表中有该MAC地址的对应端口,则将该数据包直接复制到对应的端口上,如果没有找到,则将该数据帧作为一个广播帧发送到所有的端口,对应的MAC地址设备会自动接受该帧数据,同时,交换机将接受该帧数据的端口与这个目的MAC地址对应起来放入内存中的地址表中。
 

三层交换机 和路由器比较:

 三层交换机与路由器的共同点:
  三层交换机和路由器都工作在网络的第三层,根据ip地址进行数据包的转发(或交换),原理上没有太大的区别, 这两个名词趋向于统一,所谓交换路由器和路由交换机指的是同一样东西。可以认为三层交换机就是一个多端口的路由器。
  三层交换机与路由器的区别:
  1. 主要功能不同虽然三层交换机与路由器都具有路由功能,但不能因此而把它们等同起来,正如现在许多网络设备同时具备多种传统网络设备功能一样,就如现在有许多宽带路 由器不仅具有路由功能,还提供了交换机端口、硬件防火墙功能,但不能把它与交换机或者防火墙等同起来一样。因为这些路由器的主要功能还是路由功能,其它功 能只不过是其附加功能,其目的是使设备适用面更广、使其更加实用。这里的三层交换机也一样,它仍是交换机产品,只不过它是具备了一些基本的路由功能的交换 机,它的主要功能仍是数据交换。也就是说它同时具备了数据交换和路由由发两种功能,但其主要功能还是数据交换;而路由器仅具有路由转发这一种主要功能。
  2. 主要适用的环境不一样
  三层交换机的路由功能通常比较简单,因为它所面对的主要是简单的局域网连接。正因如此,三层交换机的路由功能通常比较简单,路由路径远没有路由器那么复杂。它用在局域网中的主要用途还是提供快速数据交换功能,满足局域网数据交换频繁的应用特点。
  而路由器则不同,它的设计初哀就是为了满足不同类型的网络连接,虽然也适用于局域网之间的连接,但它的路由功能更多的体现在不同类型网络之间的互联上,如 局域网与广域网之间的连接、不同协议的网络之间的连接等,所以路由器主要是用于不同类型的网络之间。它最主要的功能就是路由转发,解决好各种复杂路由路径 网络的连接就是它的最终目的,所以路由器的路由功能通常非常强大,不仅适用于同种协议的局域网间,更适用于不同协议的局域网与广域网间。它的优势在于选择 最佳路由、负荷分担、链路备份及和其他网络进行路由信息的交换等等路由器所具有功能。为了与各种类型的网络连接,路由器的接口类型非常丰富,而三层交换机 则一般仅同类型的局域网接口,非常简单。
  3. 性能体现不一样
  从技术上讲,路由器和三层交换机在数据包交换操作上存在着明显区别。路由器一般由基于微处理器的软件路 由引擎执行数据包交换,而三层交换机通过硬件执行数据包交换。三层交换机在对第一个数据流进行路由后,它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表,当同 样的数据流再次通过时,将根据此表直接从二层通过而不是再次路由,从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟,提高了数据包转发的效率。同时,三层交 换机的路由查找是针对数据流的,它利用缓存技术,很容易利用ASIC技术来实现,因此,可以大大节约成本,并实现快速转发。而路由器的转发采用最长匹配的 方式,实现复杂,通常使用软件来实现,转发效率较低。

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