路由器和交换机的工作原理 2、3层

路由器的工作原理

路由器是三层设备，同时可以处理二层数据，当数据包进入路由器时，路由器最先查看数据包中的目标MAC地址

路由器先去看二层报头，看目标mac

目标mac情况：

1.广播（全F） 解封装到3层
2.组播 组播地址均存在自己的MAC地址；基于目标MAC就可以判断本地是否需要解封装；若本地加入了该组将解包，否则直接丢弃
3.单播
1） 目标MAC为路由器接收到该流量的接口mac地址 --解封装
2）目标MAC不是本地路由器的mac地址 --丢弃

二层解封装完成后，查看3层报头；默认路由器仅查看目标ip地址
目标ip 的情况：

1。广播 解封装
2。组播 若路由器加入了该组，解封；若没有加入，丢弃
3。单播
1）目标ip地址为路由器，继续解封
2） 目标ip地址为其他设备，路由器将查询本地的路由表—TCAM

（交换机的CAM表二进制表格，TCAM由1、0、x构成 x标识主机位）

路由器在工作时候只查看目标mac和目标ip地址（查表快），不看源ip和源mac，此时A可以伪装成B对服务器进行攻击

数据交换机方式（路由方式）

1. 原始包交换
   R1先查询本地的TCAM表，再查看本地的ARP表来确定目标或者下一跳的mac地址—前提网络环境为以太网
   
   2.快速交换
   一次路由多次交换 基于数据流的第一个包进行TCAM和ARP表查询；之后将该通过过程—源目ip地址、进出接口、新的二层封装记录到缓存中；生成一个cache列表；该数据量的第二个包将基于缓存直接转发

生成的cache表，记录了源ip ，目标ip， 源mac，目标mac， 再次访问时只查cache就快了

3.特快交换
最早由cisco提出；CEF技术 无需路由直接交换
路由器将本地的路由表和ARP直接转换为二进制的列表；之后将两个表格整合形成转发规则；
路由表 - - - FIB转发信息数据库 - - 解决完了递归
ARP - - - adj 邻居关系表

面试小题：
通过边界路由器由外到内是，是先nat再路由
通过边界路由器由内到外是，是先路由再nat

网络类型区分
1.p2p点到点 — 在一网段内只能存在两个物理接口

2.BMA — 广播型多路访问网络 在一个MA网络中，同时存在广播洪泛机制

3.NBMA — 非广播型多路访问网络 在一个MA中不支持洪泛机制，只能使用伪广播来进行广播或组播行为

MA — 多路访问，在一个网段内物理节点数量不做限制

交换机

二层交换机的作用
1.供端口密度，用于更多节点的互联 集线器（HUB）也可以实现
2.对电流信息进行识别在转发；故理论上可以无限延长传输距离
3.完全没有冲突；实现所有节点间的同时数据收发
4.实现二层单播

二层交换机的工作原理
所谓二层交换机，其进行转发的依据就是以太网帧的二层信息，即MAC地址且是帧的目的MAC地址。交换机接收到一个以太网帧后，然后根据该帧的目的MAC，把报文从正确的端口转发出去，该过程称为二层交换，对应的设备称为二层交换机。

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三层交换机的工作原理
二层交换机和路由器的功能集合设备；
当一个数据包进入3层交换机后

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