网络设备网卡、中继器、集线器、网桥、交换机、路由器工作原理

网络设备网卡、中继器、集线器、网桥、交换机、路由器工作原理


网卡
1.工作在物理层(进行数据接收和发送)


中继器
1.工作在物理层,用来复原网络中的信号并重新发送到其他网段上(进行数据接收再发送)


集线器
1.工作在物理层，集线器实质上是一个多端口中继器。
2.将从一个端口接收到的信息转发到其他所有端口上。
3.接在这个端口上的网卡接收数据，如果是发送给本网卡的就接收并提交到上层应用。

集线器的作用
1.信息转发
2.信号再生
3.减小网络故障


网桥（Bridge）
1.工作在数据链路层，用于连接两个网络总线
2.只有两个端口，用于对网络总线进行分区域，不像集线器那样所有端口共用一条网络总线
3.以MAC地址映射表，决定是不是要转发接收到的信息。在同一个网段（端口）的就不用转发了，不同端口的就要转发。
4.网桥（Bridge）又称为桥接器。和中继器类似，传统的网桥只有两个端口，用于连接不同的网段。和中继器不同的是，网桥具有一定的"智能"性，可以"学习"网络上主机的地址，同时具有信号过滤的功能。
5.如图4所示，网段1的主机A发给主机B的数据包不会被网桥转发到网段2。因为，网桥可以识别这是网段1内部的通信数据流。同样，网段2的主机X发给主机Y的数据包也不会被网桥转发到网段1。可见，网桥可以将一个冲突域分割为两个。其中，每个冲突域共享自己的总线信道带宽。




理解“网桥”的含义
1.也有人把“网桥”比喻成一个聪明的中继器（Repeater）。因为中继器只是对所接收的信号进行放大，然后直接发送到另一个端口连接的电缆上，主要用于扩展网络的物理连接范围；而网桥除了可以扩展网络的物理连接范围外，还可以对MAC 地址进行分区，隔离不同物理网段之间的碰撞（也就是隔离“冲突域”）。集线器和中继器都是物理层设备，而网桥属于二层设备。
2.数据链路层互联的设备是网桥(bridge),在网络互联中它起到数据接收、地址过滤与数据转发的作用，用来实现多个网络系统之间的数据交换。


交换机（Switch）
1.工作在数据链路层
2.端口接收到信息时，交换机会记住这个端口的MAC地址到MAC地址映射表中，方便后面数据的转发。
3.转发时先查MAC地址映射表，如果有就转发到这个端口，如果没有就转发到所有端口（称为泛洪），等端口回复信息时就可以更新到MAC地址映射表了。
4.广播帧和组播帧向所有的端口转发。


网桥和交换机的区别
1.都是以MAC地址映射表进行定向转发。
2.网桥两个端口，交换机多个端口。


路由器
1.工作在网络层，是以IP地址映射表来进行信息转发的（路由表）。
2.以目标地址查路由表得到下一跳IP地址，信息再转发到下一个路由，直到到达目标IP设备。


网关
1.从一个网络向另一个网络发送信息，也必须经过一道“关口”，这道关口就是网关。顾名思义，网关(Gateway)就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。
2.网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。比如有网络A和网络B，网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0；网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0。在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机(或集线器)上，TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机(如附图所示)。网络B向网络A转发数据包的过程。
3.路由器默认网关是多少192.168.1.1



参考（网卡、网桥、路由器工作在哪一层）： http://blog.csdn.net/firefly_2002/article/details/8187527
参考（网桥及其工作原理）： http://book.51cto.com/art/201302/382046.htm
参考（冲突域，冲突，广播域，广播）： http://wenku.baidu.com/link?url=B4PTgXIpYcpMG2T267kRqf_0wBzPVYc3FvQwzCNXxfH6iq4xfYW6W9Rcvgc-ljsw40G-U58oXydbn9wl2ew0gZ8OVav_HUS4lp76CoThPXK
参考（交换机的工作原理是什么）： https://zhidao.baidu.com/question/206227403.html
参考（网桥工作原理）： http://book.51cto.com/art/201409/450861.htm
参考（路由器工作原理）： http://www.elecfans.com/article/84/149/2009/2009060967559.html
参考（网关及网关作用）： http://www.360doc.com/content/14/0630/14/7821691_390973358.shtml
参考（VMware网络连接模式—桥接、NAT以及仅主机模式的详细介绍和区别）： http://www.cnblogs.com/xuan52rock/p/5295069.html


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