網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí):集線器、網(wǎng)橋和交換機(jī)
集線器
集線器(HUB),它是工作在物理層的設(shè)備,由于它只是工作在物理層的設(shè)備,所以它并不關(guān)心也不可能關(guān)心OSI上面幾層所涉及的,它的工作機(jī)制流程是:從一個(gè)端口接收到數(shù)據(jù)包時(shí),會(huì)在其他端口把這個(gè)包轉(zhuǎn)發(fā)一次,因?yàn)樗恢酪膊豢赡苤肋@個(gè)包是發(fā)給誰的(物理層設(shè)備只關(guān)心電壓這些物理概念),它也只能對(duì)所有人廣播(這里和下文提到的廣播該詞的意思和ARP請(qǐng)求時(shí)的廣播有些不同。
這里的廣播意思是:使用物理層轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,如HUB,導(dǎo)致的廣播,可以說這個(gè)廣播是被逼的,因?yàn)樵O(shè)備的問題!是設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)包引起的廣播!而ARP請(qǐng)求的廣播是自己要求的,主動(dòng)的,因?yàn)锳RP請(qǐng)求包的目標(biāo)地址IP是255.255.255.255,但ARP請(qǐng)求的廣播涉及IP層的知識(shí),不在這篇文章討論的范圍,所以這里提到的廣播,除非特別說明,否則都是第一個(gè)意思,也就說是"因設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包引起的廣播" ),讓他們自己處理了。
這樣一來會(huì)有不少問題,你發(fā)的數(shù)據(jù)其他人都收到了,私隱這總東西是不存在的!別入可以隨便監(jiān)聽你信息!所以會(huì)話劫持在那個(gè)年代相當(dāng)容易(記得俺第一次接觸會(huì)話劫持這個(gè)概念的時(shí)候還是高2,那是2001~2002,呵,那時(shí)候集線器還是比較普遍的)。
另外一個(gè)比較嚴(yán)重的問題是,如果一個(gè)大型的局域網(wǎng),比如有500臺(tái)機(jī)器,全部用HUB連接的,后果會(huì)怎么樣呢??相當(dāng)慢,網(wǎng)絡(luò)的效率極差!為什么?如果500臺(tái)機(jī)器都發(fā)一個(gè)包,那就是說每臺(tái)機(jī)器,都需要接收差不多499個(gè)無用包...并且如果是需要回應(yīng)的話......無用的數(shù)據(jù)包會(huì)充斥著整個(gè)的局域網(wǎng),這就是傳說中的廣播風(fēng)暴!
為了減少廣播風(fēng)暴,網(wǎng)橋產(chǎn)生了(注意這里用的時(shí)候“減少”,不是“杜絕”,僅僅是減少!如果僅僅用網(wǎng)橋說能杜絕廣播風(fēng)暴,個(gè)人覺得還是不太準(zhǔn)確,后來交換機(jī)的出現(xiàn)才可以說是完全杜絕了廣播風(fēng)暴的發(fā)生)!
在介紹網(wǎng)橋之前,還想簡(jiǎn)單介紹另一個(gè)物理層的設(shè)備:“中繼器”,這種設(shè)備的作用是把物理層傳輸?shù)男盘?hào)放大,由于長(zhǎng)距離的傳輸,信號(hào)會(huì)有一定的損耗的,這種設(shè)備主要解決的就是這個(gè)問題。它和HUB的區(qū)別是:HUB主要是為了在物理層上轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的,所以它不關(guān)心電壓值的大小,也不會(huì)放大物理信號(hào);而中繼器它的作用就是為了放大信號(hào)用的,SO.....
網(wǎng)橋:
網(wǎng)橋又稱橋接器,英文名Network Bridge,數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。它也是轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的設(shè)備,但和HUB不一樣的是,它工作在數(shù)據(jù)鏈路層,HUB只能看懂物理層上的東西(比如一段物理信號(hào)),網(wǎng)橋卻能看懂一些幀的信息(在鏈路層上,把上面?zhèn)飨聛淼臄?shù)據(jù)封裝后,封裝好了的數(shù)據(jù)就是幀,但這里我用“數(shù)據(jù)包”這樣的泛指去代替“幀”這個(gè)專業(yè)術(shù)語)。
在以太網(wǎng)構(gòu)造的局域網(wǎng)上,最終的尋址是以數(shù)據(jù)鏈路層的MAC地址作為標(biāo)識(shí)的(就是用MAC地址可以在局域網(wǎng)上找到一臺(tái)唯一的機(jī)器),網(wǎng)橋能從發(fā)來的數(shù)據(jù)包中提取MAC信息,并且根據(jù)MAC信息對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行有目的的轉(zhuǎn)發(fā),而不采用廣播的方式,這樣就能減少廣播風(fēng)暴的出現(xiàn),提升整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的效率,在詳細(xì)說網(wǎng)橋這東西之前,我想先介紹一下交換機(jī)。
交換機(jī):
這是大家最熟悉的設(shè)備之一
交換機(jī)Switch,數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備,作用是轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。和網(wǎng)橋一樣它也是通過識(shí)別幀中的MAC地址,然后對(duì)特定的端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的。交換機(jī)和網(wǎng)橋之間的區(qū)別請(qǐng)閱讀:
網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之網(wǎng)橋和交換機(jī)的工作原理及區(qū)別
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