集线器,交换机,路由器,mac地址和ip地址知识记录总结

一篇很不错的视频简介

基本功能

从使用方面来说,都是为了网络传输的标识,和机器确定访问对象

集线器、交换机和路由器

常听到路由器和集线器,下面是区别:

集线器

集线器:一个简单的物理扩展接口数量的物理硬件 。可以理解为一个把一个接口分开好几个接口。通过硬件的网络mac地址发送数据,但这个硬件没有记录mac地址的能力 ,相当于对每个物理硬件都进行发送,而目标正确才接受

交换机

交换机:有记录mac地址的能力,数据经过交换机后,交换机通过查找表知道数据发送到那个端口 。交换机第一次 使用的mac的空白表通过设备间的数据包发送读取mac信息记录

**交换机的缺陷:**多个交换机需要记录所有设备的mac地址,如果有多个设备,那么这个mac地址表很庞大。

路由器

为了解决每个交换机需要记录所有设备mac地址的问题,出现一个了每个端口只占用一个mac地址并记录所有mac地址 的路由器

路由器与设备之间准确访问的依赖ip地址

从下面图中可以看出,在不同局域网中需要经过路由器发送数据 ,而判断是不是同一子网的判断就是IP和子网掩码按位求与计算可参考另一篇博文

获取路由器mac地址通过arp

在设置路由器的时候可以通过一个ip地址也就是连接路由器的ip登录地址,也就是连接的电脑查看的网关ip。

地址解析协议(Address Resolution Protocol,缩写ARP)是一个通过解析网络层地址来找寻数据链路层地址的网络传输协议,
ARP将IP地址映射到mac地址 ,也就是电脑中的arp缓存表记录的内容,第一次进行一轮arp请求,才能将交换机中的arp表填充,而路由器的mac和ip也是这么添加进去的。

路由器将不同子网的数据传递

通过ip地址和对应端口号发送,也就是路由表

视频中的总结

整体来看,硬件通过各种表(mac地址表,arp缓存表,路由表)确定了需要访问目标的直接相连的端口号(这个名字单片机中很常见),然后一步步访问下去,直到到达目标设备。

三种表的作用

交换机 中的mac表:映射mac地址(设备的)端口号(交换机上的)
路由器 中的路由表:映射IP地址(设备)端口号(路由器)
所有 中都含有arp缓存表:缓存ip地址mac地址 的对应关系


个人总结示意图

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