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局域网交换机工作原理

作者:杰夫·泰森

路由器和交换机

OSI参考模型由七个层组成,从物理层(线路)到应用层(软件)。
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你可以看到,交换机有可能从根本上改变节点之间通信的方式。但你可能会好奇它与路由器有何不同。交换机通常工作在第2层(数据或数据链路层)的OSI参考模型,使用MAC地址,而路由器工作在第3层(网络层),使用第3层地址(IP、IPX或AppleTalk,取决于正在使用的第3层协议)。交换机用于决定如何转发数据包的算法与路由器用于转发数据包的算法不同。

交换机和路由器算法之间的区别之一在于**广播**的处理方式。在任何网络中,广播数据包的概念对于网络的运行至关重要。每当设备需要发送信息但不知道应该发送给谁时,它就会发送广播。例如,每当一台新计算机或其他设备连接到网络时,它就会发送一个广播数据包来宣告其存在。其他节点(如域服务器)可以将该计算机添加到它们的**浏览器列表**(类似于地址目录),并从那时起直接与该计算机通信。只要设备需要向网络其余部分发出通知,或者不确定信息接收者是谁,就会使用广播。

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集线器或交换机会将它们接收到的任何广播数据包传递给广播域中的所有其他网段,但路由器不会。再想想我们的四路交叉口:所有交通都通过了交叉口,无论它们要去哪里。现在想象一下,这个交叉口位于国际边境。要通过交叉口,你必须向边境警卫提供你要去的具体地址。如果你没有具体的目的地,警卫就不会让你通过。路由器就是这样工作的。如果没有另一个设备的具体地址,它就不会让数据包通过。这对于保持网络相互隔离来说是件好事,但当你想要在同一网络的不同部分之间通信时就不那么好了。这就是交换机发挥作用的地方。