网络是怎么连接的系列---从网线到网络设备

本文详细介绍了网络包从计算机出发,经过集线器、交换机和路由器,最终到达目的地的过程。集线器通过广播方式传播信号,交换机依据MAC地址表进行转发,而路由器则依赖路由表进行目标判断和转发。此外,还讨论了路由器的地址转换和包过滤等附加功能。

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从网线到网络设备

计算机发的网络包----->集线器----->交换机----->路由器----->互联网接入路由器----->网络----->目的地
传输过程中的包:传输到目的地的过程中都是独立的,相互之间没有任何关联
1、集线器
集线器将信号广播到整个网络中(所有连接的设备)
集线器中的PHY模块功能和MAC模块的功能基本一致
2、交换机
交换机根据地址表进行转发,交换机将包原样转发到目的地,交换机可以同时执行多个转发操作
交换机结构:
RJ-45-----PHY(MAU)----MAC----内存----交换电路 MAC地址表
RJ-45 接口
PHY(MAU) 将网线中的信号转为通用格式
MAC 将信号转为数字信号,并校验FCS,(不具有MAC地址)
内存 缓冲区
MAC地址表:
设备的MAC地址
设备连接在交换机的端口 二者一一对应
交换机根据MAC地址表查找MAC地址,然后将信号发送到相应的端口

MAC地址表的维护有两种:
收到包将发送方MAC地址以及其输入端口的号码写入MAC地址表中
删除地址表中的一些记录,防止设备移动时产生问题
交换机的特殊操作:
当交换机发现一个包要发回到原端口时就会丢弃这个包
地址表中找不到指定的MAC地址,将包发送给除了源端口之外的所有端口。
3、路由器
作用:路由器将收到的包,转发到下一个目标路由器
内部结构:
端口模块:负责收发包;根据端口模块的硬件不同可以支持多种网络,以太网,无线局域网等
转发模块:判断包的转发目的地;主要有:路由表,用于判断转发的
类似于协议栈的IP模块与网卡的关系
路由器的路由表:
目标地址:表示子网(一般),存在路由聚合将多个子网合并为一个子网
子网掩码:用户匹配目标地址时,告诉路由器应该匹配多少个比特,一般目标地址和网络号,不完全匹配
网关:要转发的目的IP地址
接口:转发网络包的指定端口
跃点数:距离目标的距离,越小代表越近

路由表的维护:

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