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 交換機 Switch

交換機工作在第二層（即數據鏈路層），它要比集線器智能一些，它能分辨出幀中的源MAC地址和目的MAC地址，因此可以在任意兩個端口間建立聯系，在數據幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數據幀直接由源地址到達目的地址。交換機通過對信息進行重新生成，并經過內部處理后轉發至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用。但是交換機并不懂得IP地址，它只知道MAC地址。

交換機是使用硬件來完成以往網橋使用軟件來完成過濾、學習和轉發過程的任務。交換機速度比HUB快，這是由于HUB不知道目標地址在何處，發送數據到所有的端口。而交換機中有一張路由表，如果知道目標地址在何處，就把數據發送到指定地點，如果它不知道就發送到所有的端口。這樣過濾可以幫助降低整個網絡的數據傳輸量，提高效率。但是交換機的功能還不止如此，它可以把網絡拆解成網絡分支、分割網絡數據流，隔離分支中發生的故障，這樣就可以減少每個網絡分支的數據信息流量而使每個網絡更有效，提高整個網絡效率。

▼ 參考下面兩張圖，會不會更好理解？

◤ 網絡層------路由器 ◢

 路由器 Router 

路由器工作在第三層（即網絡層），它比交換機還要“聰明”一些，它能理解數據中的IP地址，如果它接收到一個數據包，就檢查其中的IP地址，如果目標地址是本地網絡的就不理會，如果是其他網絡的，就將數據包轉發出本地網絡。與工作在網絡物理層，從物理上劃分網段的交換機不同。

路由器使用專門的軟件協議從邏輯上對整個網絡進行劃分。例如，一臺支持IP協議的路由器可以把網絡劃分成多個子網段，只有指向特殊IP地址的網絡流量才可以通過路由器。當IP子網中的一臺主機發送IP分組給同一IP子網的另一臺主機時，它將直接把IP分組送到網絡上，對方就能收到。而要送給不同IP于網上的主機時，它要選擇一個能到達目的子網上的路由器，把IP分組送給該路由器，由路由器負責把IP分組送到目的地。如果沒有找到這樣的路由器，主機就把IP分組送給一個稱為“缺省網關（default gateway）”的路由器上。對于每一個接收到的數據包，路由器都會重新計算其校驗值，并寫入新的物理地址。網絡中的設備用它們的網絡地址（TCP／IP網絡中為IP地址）互相通信。IP地址是與硬件地址無關的“邏輯”地址。目前TCP／IP網絡，全部是通過路由器互連起來的，Internet就是成千上萬個IP子網通過路由器互連起來的國際性網絡。

用于連接多個邏輯上分開的網絡，幾個使用不同協議和體系結構的網絡。路由器利用網絡層定義的“邏輯”上的網絡地址（即IP地址）來區別不同的網絡，實現網絡的互連和隔離，保持各個網絡的獨立性。當一個子網傳輸到另外一個子網時，可以用路由器完成。它具有判斷網絡地址和選擇路徑的功能，過濾和分隔網絡信息流。一方面能夠跨越不同的物理網絡類型（DDN、FDDI、以太網等等），另一方面在邏輯上將整個互連網絡分割成邏輯上獨立的網絡單位，使網絡具有一定的邏輯結構。

▼交換機與路由器的關系

◤ 應用層------網關 ◢

感覺好像到了大BOSS的感覺，有沒有~

 網關 Gateway

網關 (Gateway) 又稱網間連接器、協議轉換器。網關在傳輸層上以實現網絡互連，是最復雜的網絡互連設備，僅用于兩個高層協議不同的網絡互連。它不僅具有路由的功能，而且能在兩個不同的協議集之間進行轉換，從而使不同的網絡之間進行互聯。在使用不同的通信協議、數據格式或語言，甚至體系結構完全不同的兩種系統之間，網關是一個翻譯器！實現不同通信協議的翻譯。(劃重點！)

網關實質上是一個網絡通向其他網絡的IP地址。比如有網絡A和網絡B，網絡A的IP地址范圍為“192.168.1.1~192.168.1.254”，子網掩碼為255.255.255.0；網絡B的IP地址范圍為“192.168.2.1~192.168.2.254”，子網掩碼為255.255.255.0。在沒有路由器的情況下，兩個網絡之間是不能進行TCP/IP通信的，即使是兩個網絡連接在同一臺交換機（或集線器）上，TCP/IP協議也會根據子網掩碼（255.255.255.0）判定兩個網絡中的主機處在不同的網絡里。

而要實現這兩個網絡之間的通信，則必須通過網關。如果網絡A中的主機發現數據包的目的主機不在本地網絡中，就把數據包轉發給它自己的網關，再由網關轉發給網絡B的網關，網絡B的網關再轉發給網絡B的某個主機網絡B向網絡A轉發數據包的過程也是如此。所以說，只有設置好網關的IP地址，TCP/IP協議才能實現不同網絡之間的相互通信。

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