網路交換機是幹什麼用的

　　路由器Router是一種負責尋徑的網路裝置，它在互連網路中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網路路徑提供給使用者通訊。接下來是小編為大家收集的網路交換機的介紹，希望能幫到大家。

　　網路交換機的介紹

　　1.路由器Router是一種負責尋徑的網路裝置，它在互連網路中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網路路徑提供給使用者通訊。路由器用於連線多個邏輯上分開的網路。對使用者提供最佳的通訊路徑，路由器利用路由表為資料傳輸選擇路徑，路由表包含網路地址以及各地址之間距離的清單，路由器利用路由表查詢資料包從當前位置到目的地址的正確路徑。路由器使用最少時間演算法或最優路徑演算法來調整資訊傳遞的路徑，如果某一網路路徑發生故障或堵塞，路由器可選擇另一條路徑，以保證資訊的正常傳輸。路由器可進行資料格式的轉換，成為不同協議之間網路互連的必要裝置。

　　路由器使用尋徑協議來獲得網路資訊，採用基於“尋徑矩陣”的尋徑演算法和準則來選擇最優路徑。按照OSI參考模型，路由器是一個網路層系統。路由器分為單協議路由器和多協議路由器。

　　Internet由各種各樣的網路構成，路由器是其中非常重要的組成部分，整個Internet上的路由器不計其數。Intranet要併入Internet，兼作Internet服務，路由器是必不可少的元件，並且路由器的配置也比較複雜。

　　一路由器的定址和路由選擇

　　在互連網上交換資訊的一個基本要求是每個站都具有可達的唯一地址。像郵政編址類似，互連網地址也由幾部分組成。在互連網上，通常要求使用網路地址、主機地址和計算機上執行的應用。

　　規定了地址之後，接下來便是如何選擇路徑到達報文的終點。路由選擇涉及規定路由選擇引數以及如何獲得這些引數。

　　在互連網中使用的地址是32位的IP地址，該地址由網路號和主機號組成。IP地址分為下述3類：

　　A類地址使用7位來標識網路，24位用來規定網路上的主機;

　　B類地址使用14位來標識網路，16位用來標識主機;

　　C類地址使用21位來標識網路，8位用來標識主機。

　　路由器在選擇路徑時常用的演算法有兩種：一是距離向量;二是鏈路狀態。前一種由路由選擇資訊協議RIP使用，後一種由開放式最短路徑優先協議OSPF使用。

　　現舉例來說明路由器如何工作。假設由一個路由器連線了三個子網，子網地址掩碼分別為1000、2000 和 3000，相互通訊的兩個站的地址分別是1400和2034。

　　假定編址為1400的站向2034傳送報文。信源站首先將其網路地址掩碼1000與終點網路地址掩碼進行比較，因為兩者不同，源站認識到報文接收者不在同一LAN上， 不能直接傳送到接收者。於是該源站便從其路由選擇表中把它所連線的路由器1的地址和該報文置於一個信封內，並將信封發給路由器1。

　　路由器1收到報文，丟掉信封，觀察報文的終點地址，將其與它具有的3個網路地址掩碼1000，2000 和 3000比較。由於與2000相同， 路由器便將報文直接傳送給接收者。當然，這個例子是互連網路中最簡單的一種，但基本原理是一樣的。

　　二路由器與網橋的差別

　　路由器在網路層提供連線服務，用路由器連線的網路可以使用在資料鏈路層和物理層完全不同的協議。由於路由器操作的OSI層次比網橋高，所以，路由器提供的服務更為完善。路由器可根據傳輸費用、轉接時延、網路擁塞或信源和終點間的距離來選擇最佳路徑。路由器的服務通常要由端使用者裝置明確地請求，它處理的僅僅是由其它端使用者裝置要求定址的報文。

　　路由器與網橋的另一個重要差別是，路由器瞭解整個網路，維持互連網路的拓撲，瞭解網路的狀態，因而可使用最有效的路徑傳送包。

　　網橋和路由器之間功能上的差別經常很模糊。由於網橋變得越來越複雜，它們現在能處理一些以前由路由器處理的日常雜務，這樣使很多路由器失了業。執行路由功能的網橋有時也稱為網橋路由器brouters。

　　2.交換機的英文名稱之為“Switch”，它是集線器的升級換代產品，從外觀上來看的話，它與集線器基本上沒有多大區別，都是帶有多個埠的長方形盒狀體。交換機是按照通訊兩端傳輸資訊的需要，用人工或裝置自動完成的方法把要傳輸的資訊送到符合要求的相應路由上的技術統稱。廣義的交換機就是一種在通訊系統中完成資訊交換功能的裝置。

　　“交換”和“交換機”最早起源於電話通訊系統PSTN。我們以前經常在電影或電視中看到一些老的影片時常看到有人在電話機旁狂搖幾下注意不是撥號，然後就說：跟我接XXX，話務接線員接到要求後就會把相應端線頭插在要接端子上，即可通話。其實這就是最原始的電話交換機系統，只不過它是一種人工電話交換系統，不是自動的，也不是我們今天要談的計算機交換機，但是我們現在要講的計算機交換機也就是在這個電話交換機技術上發展而來。

　　在計算機網路系統中，交換概念的提出是相對於共享工作模式的改進。我們知道集線器HUB是一種共享介質的網路裝置，而且HUB本身不能識別目的地址，是採用廣播方式向所有節點發送。即當同一區域網內的A主機給B主機傳輸資料時，資料包在以HUB為架構的網路上是以廣播方式傳輸的，對網路上所有節點同時傳送同一資訊，然後再由每一臺終端通過驗證資料包頭的地址資訊來確定是否接收。在這種方式下我們知道很容易造成網路堵塞，因為其實接收資料的一般來說只有一個終端節點，而現在對所有節點都發送，那麼絕大部分資料流量是無效的，這樣就造成整個網路資料傳輸效率相當低。另一方面由於所傳送的資料包每個節點都能偵聽到，那顯然就不會很安全了，容易出現一些不安全因素。

　　交換機擁有一條很高頻寬的背部匯流排和內部交換矩陣。交換機的所有的埠都掛接在這條背部總線上。控制電路收到資料包以後，處理埠會查詢記憶體中的MAC地址網絡卡的硬體地址對照表以確定目的MAC的NIC網絡卡掛接在哪個埠上，通過內部交換矩陣直接將資料迅速包傳送到目的節點，而不是所有節點，目的MAC若不存在才廣播到所有的埠。這種方式我們可以明顯地看出一方面效率高，不會浪費網路資源，只是對目的地址傳送資料，一般來說不易產生網路堵塞;另一個方面資料傳輸安全，因為它不是對所有節點都同時傳送，傳送資料時其它節點很難偵聽到所傳送的資訊。這也是交換機為什麼會很快取代集線器的重要原因之一。

　　交換機還有一個重要特點就是它不是像集線器一樣每個埠共享頻寬，它的每一埠都是獨享交換機的一部分總頻寬，這樣在速率上對於每個埠來說有了根本的保障。另外，使用交換機也可以把網路“分段”，通過對照地址表，交換機只允許必要的網路流量通過交換機，這就是後面將要介紹的VLAN虛擬區域網。通過交換機的過濾和轉發，可以有效的隔離廣播風暴，減少誤包和錯包的出現，避免共享衝突。這樣交換機就可以在同一時刻可進行多個節點對之間的資料傳輸，每一節點都可視為獨立的網段，連線在其上的網路裝置獨自享有固定的一部分頻寬，無須同其他裝置競爭使用。如當節點A向節點D傳送資料時，節點B可同時向節點C傳送資料，而且這兩個傳輸都享有頻寬，都有著自己的虛擬連線。打個比方就是，如果現在使用的是10Mbps 8埠乙太網交換機，因每個埠都可以同時工作，所以在資料流量較大時，那它的總流量可達到8*10Mbps=80Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB時，因為它是屬於共享頻寬式的，所以同一時刻只能允許一個埠進行通訊，那資料流量再忙HUB的總流通量也不會超出10Mbps。如果是16埠、24埠的更是明顯了!

　　交換機的主要功能包括物理編址、網路拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流量控制。目前一些高檔交換機還具備了一些新的功能，如對VLAN虛擬區域網的支援、對鏈路匯聚的支援，甚至有的還具有路由和防火牆的功能。

　　交換機除了能夠連線同種型別的網路之外，還可以在不同型別的網路如乙太網和快速乙太網之間起到互連作用。如今許多交換機都能夠提供支援快速乙太網或FDDI等的高速連線埠，用於連線網路中的其它交換機或者為頻寬佔用量大的關鍵伺服器提供附加頻寬。

　　一般來說，交換機的每個埠都用來連線一個獨立的網段，但是有時為了提供更快的接入速度，我們可以把一些重要的網路計算機直接連線到交換機的埠上。這樣，網路的關鍵伺服器和重要使用者就擁有更快的接入速度，支援更大的資訊流量。