網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識:集線器、網(wǎng)橋和交換機
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,它的工作機制流程是:從一個端口接收到數(shù)據(jù)包時,會在其他端口把這個包轉(zhuǎn)發(fā)一次,因為它不知道也不可能知道這個包是發(fā)給誰的(物理層設(shè)備只關(guān)心電壓這些物理概念),它也只能對所有人廣播(這里和下文提到的廣播該詞的意思和ARP請求時的廣播有些不同。
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,可以說這個廣播是被逼的,因為設(shè)備的問題!是設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)包引起的廣播!而ARP請求的廣播是自己要求的,主動的,因為ARP請求包的目標地址IP是255.255.255.255,但ARP請求的廣播涉及IP層的知識,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!所以會話劫持在那個年代相當容易(記得俺第一次接觸會話劫持這個概念的時候還是高2,那是2001~2002,呵,那時候集線器還是比較普遍的)。
另外一個比較嚴重的問題是,如果一個大型的局域網(wǎng),比如有500臺機器,全部用HUB連接的,后果會怎么樣呢??相當慢,網(wǎng)絡(luò)的效率極差!為什么?如果500臺機器都發(fā)一個包,那就是說每臺機器,都需要接收差不多499個無用包...并且如果是需要回應(yīng)的話......無用的數(shù)據(jù)包會充斥著整個的局域網(wǎng),這就是傳說中的廣播風暴!
為了減少廣播風暴,網(wǎng)橋產(chǎn)生了(注意這里用的時候“減少”,不是“杜絕”,僅僅是減少!如果僅僅用網(wǎng)橋說能杜絕廣播風暴,個人覺得還是不太準確,后來交換機的出現(xiàn)才可以說是完全杜絕了廣播風暴的發(fā)生)!
在介紹網(wǎng)橋之前,還想簡單介紹另一個物理層的設(shè)備:“中繼器”,這種設(shè)備的作用是把物理層傳輸?shù)男盘柗糯螅捎陂L距離的傳輸,信號會有一定的損耗的,這種設(shè)備主要解決的就是這個問題。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,也不會放大物理信號;而中繼器它的作用就是為了放大信號用的,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),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地址作為標識的(就是用MAC地址可以在局域網(wǎng)上找到一臺唯一的機器),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信息對數(shù)據(jù)包進行有目的的轉(zhuǎn)發(fā),而不采用廣播的方式,這樣就能減少廣播風暴的出現(xiàn),提升整個網(wǎng)絡(luò)的效率,在詳細說網(wǎng)橋這東西之前,我想先介紹一下交換機。
交換機:
這是大家最熟悉的設(shè)備之一
交換機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別幀中的MAC地址,然后對特定的端口進行轉(zhuǎn)發(fā)的。交換機和網(wǎng)橋之間的區(qū)別請閱讀:
網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之網(wǎng)橋和交換機的工作原理及區(qū)別
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