網絡概念（三）

在網路中，使用雙絞線的目的是，下降外界噪聲的干擾。經過將信號線纏繞在一塊兒的方式，噪聲獲得了抑制，從結果來看提高了網線的性能。

除此以外還有其餘一些工藝也可以幫助提高性能。例如在信號線之間加入隔板保持距離，以及在外面包裹可阻擋電磁波的金屬屏蔽網等。有了這些工藝的幫助，咱們如今能夠買到性能指標不一樣的各類網線。
集線器將信號發送給全部鏈接在它上面的線路。
交換機內部有一張MAC地址與網線端口的對應表，當接收到包時，會將相應的端口號碼和發送方MAC地址寫入表中，這樣就能夠根據地址判斷出該設備鏈接在那個端口上，交換機就是根據這些信息進行報道轉發的。

交換機：交換機每一個MAC地址模塊不具備MAC地址，即交換機的端口沒有MAC地址。交換機的端口不覈對MAC地址址，而是直接接收全部的包並存放到緩衝區中。網卡自己具備MAC地址，並經過覈對收到的包的接收方MAC地址判斷是否是發給本身的，若是不是發給本身的則丟棄；

交換機的端口的PVID是惟一的，一個端口能夠有一個vlan（access狀態下），也能夠有多個vlan（trunk狀態下）。

當數據包進入交換機時，可能帶vlan（他的上一層也是交換機類的東西，從上個交換機到下個交換機的數據包是能夠帶vlan的，也能夠不帶vlan，一般是帶vlan的），也可能去掉vlan（untag和tag的區別就是帶不帶vlan（vlan佔四個字節），untag不帶vlan），從交換機到互聯網或者另外一臺計算機。

當包從最上面的端口發送到最下面的端口時，其餘端口都處於空閒狀態，這些端口能夠傳輸其餘的包，所以交換機能夠同時轉發多個包。

集線器會將輸入的信號廣播到全部的端口，若是同時輸入多個信號就會發生碰撞，沒法同時傳輸多路信號，所以從設備總體的轉發能力來看，交換機要高於集線器。

交換機中MAC地址表主要包含兩個信息，一個是設備的MAC地址，另外一個是該設備鏈接在交換機的哪一個端口上。MAC地址和端口是一一對應的，經過這張表就可以判斷出收到的包應該轉發到哪一個端口。　　　　　　交換機的全雙工模式能夠同時發送和接收信號。　　　　　　　　　　　　　　能自動切換工做模式（全雙工，半雙工）以外，還能探測對方的傳輸速率並進行自動切換。這種自動切換的功能稱爲自動協商。
路由器和交換機的區別：路由器是基於ip設計的，而交換機是基於以太網設計的。
路由器分爲轉發模塊和端口模塊，中轉發模塊負責判斷包的轉發目的地，端口模塊負責包的收發操做。路由器轉發模塊和端口模塊的關係，就至關於協議棧的IP模塊和網卡之間的關係。
路由器的各個端口具備MAC地址和ip地址，從某種意義上來講，他和計算機的網卡是同樣的，當轉發包時，首先路由器端口會接收發給本身的以太網包，而後查詢轉發目標，再由相應的端口做爲發送方將以太網包發送出去。這一點和交換機是不一樣的，交換機只是將進來的包轉發出去而已，它本身並不會成爲發送方或者接收方。

交換機是經過 MAC 頭部中的接收方 MAC 地址來判斷轉發目標的，而路由器則是根據 IP 頭部中的 IP 地址來判斷的。
路由器根據「IP 地址」判斷轉發目標。

交換機在地址表中只匹配徹底一致的記錄，而路由器則會忽略主機號部分，只匹配網絡號部分。打個比方，路由器在轉發包的時候只看接收方地址屬於哪一個區，×× 區發往這一邊，×× 區發往那一邊。
路由器會忽略主機號，只匹配網絡號。

路由表的子網掩碼列只表示在匹配網絡包目標地址時須要對比的比特數量。也就是說，子網掩碼的32爲比特爲0的和爲1的數。

最後一列的躍點數，表示距離目標 IP 地址的距離是遠仍是近。數字越小，表示距離目的地越近；數字越大，表示距離目的地越遠。

對路由表進行維護的方法有幾種，大致上可分爲如下兩類。
（a）由人手動維護路由記錄
（b） 根據路由協議機制，經過路由器之間的信息交換由路由器自行維護路由表的記錄

其中（b）中提到的路由協議有不少種，例如 RIP、OSPC、BGP 等都屬於路由協議。

路由器的端口都具備 MAC 地址，只接收與自身地址匹配的包，遇到不匹配的包則直接丟棄。

經過路由器轉發的網絡包，其接收方 MAC 地址爲路由器端口的MAC 地址。

完成包接收操做以後，路由器就會丟棄包開頭的 MAC 頭部。MAC 頭部的做用就是將包送達路由器，其中的接收方 MAC 地址就是路由器端口的 MAC 地址。所以，當包到達路由器以後，MAC 頭部的任務就完成了，因而 MAC 頭部就會被丟棄。
路由表中子網掩碼爲 0.0.0.0 的記錄表示「默認路由」。

通常來講都是能夠分片的，但下面兩種狀況不能分片：1） 發送方應用程序等設置了不容許分片；2） 這個包已是通過分片後的包。

以太網包到達路由器後，須要獲取下一跳的mac地址，此時經過ARP 協議去查看下一跳的mac地址。arp協議是根據 IP 地址查詢 MAC 地址的協議。

路由器判斷下一個轉發目標的方法以下。
●     若是路由表的網關列內容爲 IP 地址，則該地址就是下一個轉發目標。
●     若是路由表的網關列內容爲空，則 IP 頭部中的接收方 IP 地址就是下一個轉發目標。路由器也會使用 ARP 來查詢下一個轉發目標的 MAC 地址。

　　IP 協議自己沒有傳輸包的功能，所以包的實際傳輸要委託以太網來進行。路由器是基於 IP 設計的，而交換機是基於以太網設計的，所以 IP 與以太網的關係也就是路由器與交換機的關係。換句話說，路由器將包的傳輸工做委託給交換機來進行，在建立MAC 頭部時，也是從 IP 的路由表中查找出下一個路由器的 IP 地址，並經過 ARP 查詢出 MAC 地址，而後將 MAC 地址寫入 MAC 頭部中的，這表示 IP 對以太網的委託只是將包傳輸到下一個路由器就好了。

　　簡單來講，IP（路由器）負責將包發送給通訊對象這一總體過程，而其中將包傳輸到下一個路由器的過程則是由以太網（交換機）來負責的。