交换机用来分隔冲突域,但只有一个广播域(不能分隔广播域)。路由器的每个接口提供一个单独的广播域。
交换机使用的是桥接技术(但不是桥接,但Cisco任把交换机称为多端口网桥)
尽管交换机上每个端口都分隔了冲突域,但连接它的设备都在同一个广播域内,所有的设备都必须监听使有广播包,那么广播域变大,用户带宽变小,而需要处理的广播变多,网路响应变长。
交换机每一个接口都是一个冲突域
上图,左边有2个广播域(路由器连接的两个),6个冲突域(集线器一个,交换机5个)
右图有10个冲突域(一条线一个)
也就是说,如果有资金买一个交换机,就买吧。虽然集线器通过正确的设计可以实现网络,但用集线器连接只会有一个很大的广播域和一个很大的冲突域。
OSI模型
为网络而构建的最基本的层次结构(参考模型共七层:第7应用层;第6表示层;第5会话层;第4传输层;第3网络层;第2数据链路层;第1物理层)
应用层:作为实际应用层和下一层(接口层)间的接口(应用程序并不在7层之内)
表示层:为应用提供数据,并负责数据转换与代码的格式化。(可以是为翻译器,并提供编码和转换功能)
OSI模型的协议标准定义了标准的数据如何实体化(如数据压缩、解压缩、加密、解密)
会话层:建立管理和终止表示层实体之间的会话连接。在设备、节点间提供会话控制。
传输层:对来自上层应用层的数据分段并重组为数据流。为实现上层应用程序的多路复用、建立会话连接和断开虚电路提供机 制。通过提供透明的数据传输,也对高层隐藏了如何与网络有关的细节信息。(在传输层,可以使用术语“可靠的网 络”,意味着要使用确认、排序、流量控制)
物理层:负责设备寻址,跟踪网络中设备位置,并决定传送数据的最佳路径,这意味着网络层必须在位于不同地区的互联设备间 传输数据流
过程是:路由接口接受一个包---->查目的地址-----》不是------》在路由表查找目的网络地址-----》路由选择外出接口
----》封装成帧
另外,没找到就扔了
两种类型的包:数据包和路由更新包(用来向相邻路由器通告连接到网络的所有路由器的更新信息,发送该包的协议叫主动路由协议;比如RIP协议)
网络地址:它们是与特定协议有关的网络地址,路由器必须为各种主动路由协议单独维护一张路由表,因为每个主动路由协议都采用不同寻址方案(IP,IPv6),但路由表让这些采用不同寻址方案的路由器最终网络。
接口:数据包被发送到特定网络是选择一个外出接口(出口)
度量:指到远程网络的距离。不同主动路由协议采用不同的方法来计算距离
路由器可以分隔广播域,意味着默认时,广播不会通过路由器进行转发。
数据链路层:提供数据的物理传输,并处理出错通知、网络拓扑和流量控制。在使用硬件地址的LAN中,数据链路层将保证信息 被传输到正确的设备上,并将来自网络层的信息转化为比特流的形式,以便物理层传输。主机发送的包会在数据链路层被封装为
带控制信息的帧,再由接收方路由器剥离。
数据链路层:将信息封装为数据帧,并添加制定的表头(包含目的地址和原地址)
正是因为数据链路层负责度对驻留本地网络设备提供独一无二的标识。使路由器不关心主机的位置,只关心网络的位置及到达它的最佳路径。
IEEEE Ethernet的的数据链路层有两个子层:
介质访问控制:
定义了数据包怎么在介质上传播的(包括线路控制、出错通知(不纠正)、帧的传递顺序、可选择的流量控制)
逻辑拓扑:信号通过物理拓扑的路径。
逻辑链路控制:负责识别网络层协议,然后对他们进行封装。
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在数据链路层(第二层) 硬件中,当过滤表被创建之后,它只将帧转发的目的硬件地址所指定的网段,
如果设备与帧在同一网段上,第二层将封锁帧,不让帧发送到其他网段上
如果设备与帧不在同一网段上,帧就会转发到那个网段上。
以上,被称为“透明桥接”的技术。
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交换机接口接受的带目的地址的帧,却在自己的过滤表找不到目的地址时,将将值转发到所有相连的网段上,如果未知设备响应了这个转发行动,交换机会更新过滤表,添加定位。的如果发送的帧目的地址是广播地址,默认时交换机将转发所有广播到相连的每个网段中。
转发到的设备被认为在同一个广播域中,一起网络堵塞阻止其唯一方法是使用网络层(第三层)设备——路由器(分隔广播域)
比起集线器,lan接口交换的好处插到交换机中的每个网段上的每台设备都可以传输数据(每个网络集线器一次只能允许一台设备进行通信)
物理层:1.发送和接受比特流(比特流的值只能是1或0),不同种类的介质用不同的方式来表示这些比特流(这些介质比如说高低电平)。
该层指定了在端系统之间用于**、维护及断开物理链路所需电气机械、规程和功能要求
也用来在数据终端设备(DTE,通常位于服务者这一端)和数据通讯设备(DCE)之间实现接口
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物理层的集线器:实际上是多端口的中继器,中继器接受数字信号并进行放大(并不管数据是什么)
以太网(Ethernet)
- 其良好的扩展性意味着相对容易引入新技术
- 相对容易实现,使其更容易实现故障的排除。
采用带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD),一种介质访问方法,允许网络上的所有主机共享同一条链路的宽带。
CSMA/CS用来管理冲突
主机传输数据——》检查路线是否有其他主机信号正在传输——》没有就传输,在传输的同时检测其他信号以确信其他主机未传输信号——》如果检测有其他信号,会发送加强阻塞的JAM信号以通知其他节点停止数据。
jam信号会让想重新传输的节点先等一会,逃避算法决定了何时重新传输数据。
802.3,退避指的是冲突发生时所需的重传延迟
当冲突发生时,主机将在指定时间延迟后才恢复传输
15次后还是冲突,试图发送数据的节点超时
但是
CSMA/cd会使网络承受巨大的冲突压力,包括
- 延迟
- 低吞吐量
- 拥塞