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在交换机学习到所有端口的信息后,计算机A再次发送数据包给B时,就不再广播地址,而是直接发送到转发数据库中所对应的B端口 。通过这样的学习,在交换机上实现了微分段,每个连接到交换机端口的计算机都可以独享带宽 。
三、什么是路由
路由工作在OSI参考模型的第三层网络层当中,它是基于第三层的IP地址信息来作为判定依据来将网络划分成不同段(IP子网)的技术,与桥接和交换不同,路由划分的是独立的逻辑网段,每个所连接的网段都具有独立的网络IP地址信息,而不是以MAC地址作为判定路径的依据,这样路由便有隔离广播的能力;而交换和桥接是划分物理网段,它们仅仅是将物理传输介质进行分段处理 。同时路由具备路径选择的功能,会根据不同的目的IP地址来分析到达目的地最合适的路径 。
在下图中,我们看到路由器所连接了三台交换机,这三台交换机分别被划分为三个不同的子网地址段:192.168.0.0、192.168.1.0、192.168.3.0 。当计算机A向B发送数据包时,在不知道到达B的路径时,交换机A会将数据包在自己所在的段上全网广播,当到达路由器中,路由器便不会再广播这个数据包,它根据路由协议的规则来判定到达B应该选择将其转发到那个段上,这时便会将数据包转发到对应的IP地址段当中,而不广播到不需要这个数据包的C网段当中 。假如路由器中没有规则定义到达目的IP地址的路径时,它会直接丢弃这个数据包 。
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路由器主要有路径选择和数据转发两个基本功能,但在很多场景下,路由器一般都承担着网关的角色 。在国内,我们通常都是采用PPPOE拨号或者静态路由两种方式实现局域网共享上网 。这时,路由器主要的功能是实现局域网和广域网之间的协议转换,这同样也是网关的主要用途 。
四、三者之间的区别
1、位于参考模型的层数不同
在开放系统互联参考模型当中,网桥和交换机都是位于参考模型的第二层-数据链路层,而路由器则位于更高一层-网络层 。
2、基于的路径判定条件不同
由于位于OSI参考模型的层数不同,所以使交换机、网关这两种设备判定路径的条件也不相同,网桥和交换机是根据端口的MAC地址来判定数据包转发,而路由器则使用IP地址来进行判定 。
3、控制广播的能力不同
网桥和交换机(三层交换机或支持VLAN功能的除外)这两种设备是无法控制网络的广播,假如有广播数据包,就会向所有的端口转发,所以在大的网络环境当中,必须得要有路由器来控制网络广播 。
4、智能化程度不同
在判定数据的时候,网桥只能判定是否在同一个物理网段,交换机则可以判定数据包是属于那个端口,但是这两种设备都没有选择最优路径的能力,而路由器基于IP地址判定路径,所以会根据IP地址信息来判定到达目的地的最优路径 。
五、三者的不同应用场景及未来发展
在现实的应用环境当中,网桥已经基本上不会被使用了,在中小型的局域网当中,最常用到的组网设备便是交换机,是否选择路由器会根据网络的规模和功能来决定,在大型网络中,路由器是必须的,用来控制广播,但是由于技术的不断延伸,交换机也被集成了基于IP地址判定路径及控制广播的功能,所以,路由器现在逐步在被可路由式交换机所取代 。
前面提到,路由器在很多场景下都是被用过网关,所以,随着宽带技术的迅速发展,在最末一公里,一种新兴的设备-宽带路由器将会逐步取代传统路由器来实现网络的接入功能 。
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