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请列举工作在物理层数据链路层和网络层的各种网络连接和互连设备

发布时间:2019-07-07 23:35 来源:未知 编辑:admin

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  传统交换机从网桥发展而来,属于OSI第二层即数据链路层设备。它根据MAC 地址寻址,通过站表选择路由,站表的建立和维护由交换机自动进行。路由器属于OSI第三层即网络层设备,它根据 IP 地址进行寻址,通过路由表路由协议产生。交换机最大的好处是快速,由于交换机只须识别帧中MAC 地址,直接根据MAC 地址产生选择转发端口算法简单,便于ASIC实现,因此转发速度极高。但交换机的工作机制也带来一些问题。

  从过滤网络流量的角度来看,路由器(在网络层实现互连的设备)的作用与交换机和网桥非常相似。但是与工作在网络物理层、从物理上划分网段的交换机不同,路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。

  网桥工作在数据链路层,将两个 LAN 连起来,根据 MAC 地址来转发帧,可以看作一个“低层的路由器”(路由器工作在网络层,根据网络地址如IP 地址进行转发)。远程网桥通过一个通常较慢的链路(如电话线)连接两个远程LAN,对本地网桥而言,性能比较重要,而对远程网桥而言,在长距离上可正常运行是更重要的。

  网桥与路由器的比较:网桥并不了解其转发帧中高层协议的信息,这使它可以同时以同种方式处理 IP、IPX等协议,它还提供了将无路由协议的网络(如NetBEUI)分段的功能。由于路由器处理网络层的数据,因此它们更容易互连不同的数据链路层,如令牌环网段和以太网段。网桥通常比路由器难控制。像IP等协议有复杂的路由协议,使网管易于管理路由;IP等协议还提供了较多的网络如何分段的信息(即使其地址也提供了此类信息)。而网桥则只用 MAC 地址和物理拓扑进行工作。因此网桥一般适于小型较简单的网络。

  网桥不同于中继器和集线器:网桥是通过逻辑判断而确定如何传输帧。这个逻辑是基于以太网的协议的,符合 OSI的第二层规范。所以网桥可以被看作是第二层的设备。

  中继器(Repeater )是连接网络线路的一种装置,常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。中继器工作于OSI的物理层,是最简单的网络互联设备,主要完成物理层的功能,负责在两个节点的物理层上按位传递信息,完成信号的复制、调整和放大功能,以此来延长网络的长度。由于存在损耗,在线路上传输的信号功率会逐渐衰减,衰减到一定程度时将造成信号失真,因此会导致接收错误。中继器就是为解决这一问题而设计的。它完成物理线路的连接,对衰减的信号进行放大,保持与原数据相同。一般情况下,中继器用于完全相同的两类网络的互连。

  集线器(HUB)属于数据通信系统中的基础设备,它和双绞线等传输介质一样,是一种不需任何软件支持或只需很少管理软件管理的硬件设备。它被广泛应用到各种场合。集线器工作在局域网(LAN)环境,像网卡一样,应用于OSI参考模型第一层,因此又被称为物理层设备。集线器内部采用了电器互联,当维护LAN 的环境是逻辑总线或环型结构时,完全可以用集线器建立一个物理上的星型或树型网络结构。在这方面,集线器所起的作用相当于多端口的中继器。其实,集线器实际上就是中继器的一种,其区别仅在于集线器能够提供更多的端口服务,所以集线器又叫多口中继器。

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