网络的构成要素

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1. 搭建网络的主要设备及其作用

设备作用
网关转换协议
4~7层交换机处理传输层以上各种网络传输
路由器网络层转发分组数据
网桥数据链路层延长网络
中继器、集线器物理层延长网络
网卡使计算机连接上网络

2. 主要设备详细介绍

2.1 网卡

任何一台计算机连接网络时,必须要使用网卡(全称为网络接口卡)。网络接口卡(NIC)有时也被叫做网络适配器、网卡、LAN卡。

2.2 中继器

中继器是物理层延长网络的设备,作用是对减弱的信号进行放大和发送。

  • 即使在数据链路层出现某些错误,中继器仍然转发数据。
  • 中继器无法改变传输速度。

2.3 网桥(2层交换机)

网桥是数据链路层延长网络的设备,根据数据帧的内容转发数据给相邻的其他网络。

  • 网桥没有连接网段个数的限制。
  • 网桥基本上只用于连接相同类型的网络。但是有时也可以连接传输速率不同的网络。
  • 数据链路的数据帧中有一个数据位叫做FCS,用以校验数据是否正确送达目的地。网桥通过检查这个域中的值,将那些损坏的数据丢弃,从而避免发送给其他的网段。
  • 网桥还能通过地址自学机制和过滤功能控制网络流量。

2.4 路由器(3层交换机)

路由器是连接网络与网络的设备。

  • 可以将分组报文发送给另一个目标路由器地址。
  • 基本上可以连接任意两个数据链路。 路由器是在OSI模型的第3层——网络层面上连接两个网络、并对分组报文进行转发的设备。网桥是根据物理地址(MAC 地址)进行处理,而路由器(3层交换机)则是根据 IP 地址进行处理的。由此,TCP/IP中网络层的地址就成为了IP地址。 路由器可以连接不同的数据链路。例如连接两个以太网,或者连接一个以太网与一个FDDI。现在,人们在家或办公室里连接互联网时所使用的宽带路由器也是路由器的一种。

2.5 4 ~ 7层交换机

4 ~ 7层交换机负责处理OSI模型中从传输层至应用层的数据。如果用TCP/P分层模型来表述,4 ~ 7层交换机就是以TCP等协议的传输层及其上面的应用层为基础,分析收发数据,并对其进行特定的处理。 例如,对于并发访问量非常大的一个企业级Web站点,,使用一台服务器不足以满足前端的访问需求,这时通常会架设多台服务器来分担。这些服务器前端访问的人口地址通常只有一个(企业为了使用者的方便,只会向最终用户开放一个统一的访问URL)。为了能通过同一个 URL将前端访问分发到后台多个服务器上,可以在这些服务器的前端加一个负载均衡器。这种负载均衡器就是4 ~ 7层交换机的一种。

2.6 网关

网关是OSI参考模型中负责将从传输层到应用层的数据进行转换和转发的设备,它与4~7层交换机一样都是处理传输层及以上的数据,但是网关不仅转发数据还负责对数据进行转换,它通常会使用一个表示层或应用层网关,在两个不能进行直接通信的协议之间进行翻译,最终实现两者之间的通信。