《電子技術(shù)應(yīng)用》
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講解路由器技術(shù)與二層交換機(jī)的基礎(chǔ)知識
摘要: 隨著我國路由行業(yè)的發(fā)展,,同時也推動了路由器技術(shù)的更新升級,,這里我們主要講解了路由器技術(shù)與二層交換機(jī)的基礎(chǔ)知識。為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用深化帶來的挑戰(zhàn),,網(wǎng)絡(luò)在規(guī)模和速度方向都在急劇發(fā)展,,局域網(wǎng)的速度已從最初的10Mbit/s 提高到100Mbit/s,,目前千兆以太網(wǎng)技術(shù)已得到普遍應(yīng)用,。
Abstract:
Key words :

隨著我國路由行業(yè)的發(fā)展,,同時也推動了路由器" title="路由器">路由器技術(shù)的更新升級,,這里我們主要講解了路由器技術(shù)與二層交換機(jī)" title="二層交換機(jī)">二層交換機(jī)的基礎(chǔ)知識" title="基礎(chǔ)知識">基礎(chǔ)知識。為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用深化帶來的挑戰(zhàn),,網(wǎng)絡(luò)在規(guī)模和速度方向都在急劇發(fā)展,,局域網(wǎng)的速度已從最初的10Mbit/s 提高到100Mbit/s,目前千兆以太網(wǎng)技術(shù)已得到普遍應(yīng)用,。

在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面也從早期的共享介質(zhì)的局域網(wǎng)發(fā)展到目前的交換式局域網(wǎng)。交換式局域網(wǎng)技術(shù)使專用的帶寬為用戶所獨(dú)享,,極大的提高了局域網(wǎng)傳輸?shù)男?。可以說,,在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的技術(shù)中,,直接面向用戶的第一層接口和第二層交換技術(shù)方面已得到令人滿意的答案。但是,,作為網(wǎng)絡(luò)核心,、起到網(wǎng)間互連作用的路由器技術(shù)卻沒有質(zhì)的突破。在這種情況下,,一種新的路由器技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,,這就是第三層交換技術(shù):說它是路由器,因?yàn)樗刹僮髟诰W(wǎng)絡(luò)協(xié)議的第三層,,是一種路由理解設(shè)備并可起到路由決定的作用,;說它是交換器,是因?yàn)樗乃俣葮O快,,幾乎達(dá)到第二層交換的速度,。二層交換機(jī)、三層交換機(jī)和路由器這三種技術(shù)究竟誰優(yōu)誰劣,,它們各自適用在什么環(huán)境,?為了解答這問題,我們先從這三種技術(shù)的工作原理入手:

1.二層交換技術(shù)

二層交換機(jī)是數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備,,它能夠讀取數(shù)據(jù)包中的MAC地址信息并根據(jù)MAC地址來進(jìn)行交換,。交換機(jī)內(nèi)部有一個地址表,這個地址表標(biāo)明了MAC地址和交換機(jī)端口的對應(yīng)關(guān)系,。當(dāng)交換機(jī)從某個端口收到一個數(shù)據(jù)包,,它首先讀取包頭中的源MAC地址,這樣它就知道源MAC地址的機(jī)器是連在哪個端口上的,,它再去讀取包頭中的目的MAC地址,,并在地址表中查找相應(yīng)的端口,如果表中有與這目的MAC地址對應(yīng)的端口,,則把數(shù)據(jù)包直接復(fù)制到這端口上,,如果在表中找不到相應(yīng)的端口則把數(shù)據(jù)包廣播到所有端口上,,當(dāng)目的機(jī)器對源機(jī)器回應(yīng)時,交換機(jī)又可以學(xué)習(xí)一目的MAC地址與哪個端口對應(yīng),,在下次傳送數(shù)據(jù)時就不再需要對所有端口進(jìn)行廣播了,。

二層交換機(jī)就是這樣建立和維護(hù)它自己的地址表。由于二層交換機(jī)一般具有很寬的交換總線帶寬,,所以可以同時為很多端口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,。如果二層交換機(jī)有N個端口,每個端口的帶寬是M,,而它的交換機(jī)總線帶寬超過N×M,,那么這交換機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)線速交換。二層交換機(jī)對廣播包是不做限制的,,把廣播包復(fù)制到所有端口上,。二層交換機(jī)一般都含有專門用于處理數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的ASIC (Application specific Integrated Circuit)芯片,因此轉(zhuǎn)發(fā)速度可以做到非???。

2.路由器技術(shù)

路由器是在OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層——網(wǎng)絡(luò)層操作的。路由器內(nèi)部有一個路由表,,這表標(biāo)明了如果要去某個地方,,下一步應(yīng)該往哪走。路由器從某個端口收到一個數(shù)據(jù)包,,它首先把鏈路層的包頭去掉(拆包),,讀取目的IP地址,然后查找路由表,,若能確定下一步往哪送,,則再加上鏈路層的包頭(打包),把該數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)出去,;如果不能確定下一步的地址,,則向源地址返回一個信息,并把這個數(shù)據(jù)包丟掉,。

路由器技術(shù)和二層交換看起來有點(diǎn)相似,,其實(shí)路由和交換之間的主要區(qū)別就是交換發(fā)生在OSI參考模型的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層),而路由發(fā)生在第三層,。這一區(qū)別決定了路由和交換在傳送數(shù)據(jù)的過程中需要使用不同的控制信息,,所以兩者實(shí)現(xiàn)各自功能的方式是不同的。

路由技術(shù)其實(shí)是由兩項(xiàng)最基本的活動組成,,即決定最優(yōu)路徑和傳輸數(shù)據(jù)包,。其中,數(shù)據(jù)包的傳輸相對較為簡單和直接,,而路由的確定則更加復(fù)雜一些,。路由算法在路由表中寫入各種不同的信息,,路由器會根據(jù)數(shù)據(jù)包所要到達(dá)的目的地選擇最佳路徑把數(shù)據(jù)包發(fā)送到可以到達(dá)該目的地的下一臺路由器處。當(dāng)下一臺路由器接收到該數(shù)據(jù)包時,,也會查看其目標(biāo)地址,,并使用合適的路徑繼續(xù)傳送給后面的路由器。依次類推,,直到數(shù)據(jù)包到達(dá)最終目的地,。

路由器之間可以進(jìn)行相互通訊,而且可以通過傳送不同類型的信息維護(hù)各自的路由表,。路由更新信息主是這樣一種信息,,一般是由部分或全部路由表組成。通過分析其它路由器發(fā)出的路由更新信息,,路由器可以掌握整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),。鏈路狀態(tài)廣播是另外一種在路由器技術(shù)之間傳遞的信息,,它可以把信息發(fā)送方的鏈路狀態(tài)及進(jìn)的通知給其它路由器,。

 

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