一篇搞懂二三層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備

通信網(wǎng)絡(luò)有很多層次，每個(gè)層次都有幾個(gè)互聯(lián)設(shè)備常常出現(xiàn)在聊天中，包括：網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器、網(wǎng)關(guān)等等。

這些常見的互聯(lián)設(shè)備都工作在自己擅長的網(wǎng)絡(luò)層次上：

這次先讓我們來看看中間數(shù)據(jù)鏈路層（二層）和網(wǎng)絡(luò)層（三層）中的互聯(lián)設(shè)備都有哪些，有什么區(qū)別。

數(shù)據(jù)鏈路層（二層）

Data Link Layer

橋接器（網(wǎng)橋）

網(wǎng)橋（Bridge）工作在數(shù)據(jù)鏈路層，將兩個(gè) LAN（局域網(wǎng)）連起來，根據(jù) MAC 地址來轉(zhuǎn)發(fā)幀。

網(wǎng)橋工作在鏈路層的 MAC 子層，有 MAC 地址學(xué)習(xí)功能，避免對(duì)所有幀都進(jìn)行廣播。

通俗來講就是在多端互聯(lián)的大陸上，有一座橋架在局域網(wǎng)通信的路上，但是他只放行與目的 MAC 地址匹配的數(shù)據(jù)過橋。

這樣不同網(wǎng)段之間就不會(huì)互相影響工作了。

Tips

MAC 地址用于在網(wǎng)絡(luò)中唯一標(biāo)示一個(gè)網(wǎng)卡，一臺(tái)設(shè)備若有一或多個(gè)網(wǎng)卡，則每個(gè)網(wǎng)卡都需要并會(huì)有一個(gè)唯一的 MAC 地址。

交換機(jī)

交換機(jī)（Switch）意為“開關(guān)”是一種用于電（光）信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可以為接入交換機(jī)的任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供獨(dú)享的電信號(hào)通路。最常見的交換機(jī)是以太網(wǎng)交換機(jī)，其他的還有電話語音交換機(jī)、光纖交換機(jī)等。

交換機(jī)能分辨出幀中的源 MAC 地址和目的 MAC 地址，因此可以在任意兩個(gè)端口間建立聯(lián)系，在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時(shí)的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。

其實(shí)可以理解為交換機(jī)收到了一位母親的請(qǐng)求：幫她給在學(xué)校里的女兒 B 帶個(gè)消息。

交換機(jī)就拿廣播臺(tái)的大喇叭喊：“B，你媽媽找你，收到請(qǐng)來回復(fù)我?。?！”

B 就告訴交換機(jī)我是哪個(gè)班的坐在哪兒，交換機(jī)再告訴她的媽媽消息帶給她女兒了。

等下次媽媽再需要給女兒 B 帶個(gè)消息，交換機(jī)就可以直接找到 B 去告訴她，不再需要大喇叭喊了。

一般而言，交換機(jī)需要建立 MAC 表來進(jìn)行設(shè)備間的聯(lián)系。

網(wǎng)絡(luò)層（三層）

Network Layer

路由器

路由器（Router）是連接兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備，是讀取每一個(gè)數(shù)據(jù)包中的地址然后決定如何傳送的專用智能性的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其作用為：廣播、組播控制，對(duì)數(shù)據(jù)做尋址，選擇到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的最佳途徑，流量管理，連接廣域網(wǎng) (WAN)。

與交換機(jī)拿著大喇叭喊不同，路由器就像一個(gè)快遞員，當(dāng)你（終端）想給遠(yuǎn)在北京的朋友（另一個(gè)終端）寄快遞。

首先你需要包裝好并填上寄件人收件人信息（封裝數(shù)據(jù)信息，里面有對(duì)方的 IP 地址）。

然后把快遞交給快遞員（路由器）。

最終快遞員會(huì)根據(jù)快遞公司的安排進(jìn)行中轉(zhuǎn)（根據(jù) IP 和路由表進(jìn)行路徑選擇），把快遞送到你朋友的手上。

所以說路由器連接設(shè)備主要是靠 IP 和路由表進(jìn)行路徑的選擇。

三層交換機(jī)

三層交換機(jī)（Layer 3 Switch）通過引入路由功能，也可以在網(wǎng)絡(luò)層轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。其主要目的是加快大型局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換。

要說三層交換機(jī)在諸多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的作用，用“中流砥柱”形容并不為過，在校園網(wǎng)、城域教育網(wǎng)中都有三層交換機(jī)的用武之地。其中的核心骨干網(wǎng)一定要用三層交換機(jī)，否則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)成千上萬臺(tái)的計(jì)算機(jī)都在一個(gè)子網(wǎng)中，不僅毫無安全可言，也會(huì)因?yàn)闊o法分割廣播域而無法隔離廣播風(fēng)暴。

在教室里，兩個(gè)男生特別喜歡坐在他們身后的班花，就不停地看著她，忽然，班花站起來準(zhǔn)備走了，在路過他們身邊的時(shí)候塞給了坐在一邊的男生一個(gè)卷起來的小紙條。

這個(gè)男生打開紙條查看里面寫了什么（向上層解封裝），然后發(fā)現(xiàn)上面寫著“請(qǐng)將紙條遞給下一個(gè)人”...... 三層交換機(jī)也是這樣，一看原來目的 IP 地址不是自己，這才執(zhí)行路由層面的轉(zhuǎn)發(fā)。

所以說交換機(jī)在執(zhí)行要不要三層轉(zhuǎn)發(fā)，是在目的 MAC 是自己的同時(shí)，IP 地址是不是自己，如果是自己那還轉(zhuǎn)發(fā)什么，就不用轉(zhuǎn)發(fā)了。

設(shè)備之間的區(qū)別

Distinction

幾個(gè)互聯(lián)設(shè)備之間或多或少有一些相似點(diǎn)，在這里以交換機(jī)為對(duì)比項(xiàng)，用表格的形式來區(qū)分設(shè)備之間屬性的不同點(diǎn)。

交換機(jī)與路由器

最不易區(qū)分的可能是交換機(jī)和路由器，他們之間的區(qū)別其實(shí)很多。

交換機(jī)與三層交換機(jī)

交換機(jī)與網(wǎng)橋

交換機(jī)的基本功能與網(wǎng)橋一樣，具有幀轉(zhuǎn)發(fā)、幀過濾和生成樹算法功能，但是，交換機(jī)與網(wǎng)橋相比還是存在不同。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)千千萬，今天的科普到此結(jié)束，相信大家在內(nèi)心已經(jīng)對(duì)這幾個(gè)互聯(lián)設(shè)備有了一些了解，也希望大家能夠?qū)⒔裉斓牧私膺\(yùn)用于日常生活。

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