故事就從一個車轱轆說起吧。先來看一個車轱轆,。

　　輻條從車轱轆邊緣,，一直匯聚到 中心的軸，這個軸在英文里叫hub,。

　　而我們今天要講到的集線器,，英文里也叫hub。

　　都叫hub,，多少有點關系,，看下這面這個圖大概能明白，其實兩者有點像,。

　　hub的由來

　　大概想表達的意思是,，它是匯聚網(wǎng)線的中心，因此就叫集線器,。

　　所以可以理解,，大家常逛的 Github，Docker Hub, 還有P**hub ,，都是為了表達它們是某類資源的中心了吧,。

　　那么集線器是什么呢？那就要從電腦是怎么互聯(lián)的這個話題說起,。

　　小學的時候,，有一種網(wǎng)吧，它其實是不能上外網(wǎng)的,。也就是不能打開度娘,，不能搜索資料。

　　不能上網(wǎng)的網(wǎng)吧還能叫網(wǎng)吧,？

　　能,。雖然不能上外網(wǎng)，但網(wǎng)吧老板可以把很多臺機子連起來,，實現(xiàn)網(wǎng)吧內(nèi)互聯(lián),，形成一個局域網(wǎng)（Local Area Network,，簡稱LAN）。

　　網(wǎng)吧內(nèi)互聯(lián)之后,，就可以放上各種游戲,，比如CS，實現(xiàn)網(wǎng)吧內(nèi)對線,。

　　這種網(wǎng)吧有種好處,，沒有那么多鍵盤俠。

　　畢竟你不知道什么時候鍵著鍵著,，對方就順著網(wǎng)線找過來了,。

　　對戰(zhàn)直接從線上轉(zhuǎn)移到線下了。

　　因此大家打游戲都很和諧,，客氣,，場面十分感人就是了。

　　那么網(wǎng)吧內(nèi)的電腦是怎么互聯(lián)呢,？

　　一根網(wǎng)線互聯(lián)電腦

　　從最簡單的場景說起,，假設網(wǎng)吧內(nèi)只有兩臺電腦

　　兩臺電腦互聯(lián)

　　隨便連根網(wǎng)線就能實現(xiàn)互聯(lián)嗎？

　　當然不是,。

　　還記得網(wǎng)絡分層嗎?

　　數(shù)據(jù)如果要進行傳輸,，會從A電腦經(jīng)過這些網(wǎng)絡分層把消息組裝好，再到B電腦層層解包,。

　　網(wǎng)線,，只是代替了上面的灰色部分，實現(xiàn)物理層上互聯(lián),。

　　如果想要兩臺電腦互聯(lián)成功,，還需要確保每一層所需要的步驟都要做到位，這樣數(shù)據(jù)才能確保正確投送并返回,。

　　我們自頂向下,，從細節(jié)開始說一下實現(xiàn)互聯(lián)需要做什么。

　　應用層

　　該層的網(wǎng)絡功能由應用本身保證,。

　　假設兩臺電腦是打算用游戲進行聯(lián)網(wǎng),，那么該應用層的功能由游戲程序保證。

　　傳輸層

　　絕大部分游戲用的傳輸層協(xié)議都是TCP,，我們可以看下TCP報頭,。

　　這里面我們需要關注的是源和目的端口，這個可以定位到這臺電腦上哪個進程在收發(fā)數(shù)據(jù),。

　　這兩個端口信息一般是游戲內(nèi)部已經(jīng)填好,。

　　AB兩臺電腦，其中一臺作為服務端啟動,，比如A,，起了個服務器進程,。

　　服務器會開放一個固定的端口，比如27015,。這就是目的端口,。

　　這時候A和B都可以搜索到這個服務器。啟動一個客戶端進程,，連接進入A的服務器進程,。

　　而源端口，則由A和B自己生成,。

　　網(wǎng)絡層

　　上圖除了端口,，我們還看到一個192.168.0.105，這個就是A的IP地址,。

　　我們看一下IP層的報文頭。

　　這里面需要關注是源和目的IP地址,。

　　如果兩臺電腦想通過一根網(wǎng)線進行消息通信,，那么他們需要在一個局域網(wǎng)內(nèi)。

　　這意味著,，他們的子網(wǎng)掩碼需要一致,。局域網(wǎng)內(nèi)，假設子網(wǎng)掩碼是 225.225.225.0,，會認為 192.168.0.x 這些IP都屬于一個局域網(wǎng),。所以當A的IP地址是192.168.0.105 時，那么B的IP地址可以配成192.168.0.106 ,。

　　關于IP這一塊是啥,，后面會細講，大家如果沒明白我說的是啥,，不要急,。

　　組裝好網(wǎng)絡層報頭后，數(shù)據(jù)包傳入到數(shù)據(jù)鏈路據(jù)層,。

　　數(shù)據(jù)鏈路層

　　以上解決了網(wǎng)絡層的互聯(lián),，而在數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)包里需要拼接上MAC報頭,。先看下MAC報頭長什么樣子,。

　　其中需要關心的是標紅的源和目的MAC地址。MAC地址可以粗略理解是這臺電腦網(wǎng)卡的唯一標識,。大概長這樣

　　28:f9:d3:62:7d:31

　　源和目的地址,，在發(fā)送消息的時候就會被填上。

　　但是A只知道自己的MAC地址,，怎么才能知道B的MAC地址呢,？

　　這時候需要ARP協(xié)議,。

　　ARP（Address Resolution Protocal），即地址解析協(xié)議,。用于將IP地址解析為以太網(wǎng)的MAC地址的協(xié)議,。

　　在局域網(wǎng)中，當主機A有數(shù)據(jù)要發(fā)送給主機B時,，A必須知道B的IP地址,。

　　但是僅僅有IP地址還是不夠的，因為IP數(shù)據(jù)報文還需要在數(shù)據(jù)鏈路層封裝成幀才能通過物理網(wǎng)絡發(fā)送,。因為發(fā)送端還必須有接收端的MAC地址,，所以需要一個從IP地址到MAC地址的映射。ARP就是干這事情的協(xié)議,。

　　A查本地ARP表發(fā)現(xiàn)B的IP和MAC映射關系不存在

　　A通過ARP廣播的形式向局域網(wǎng)發(fā)出消息,，詢問某IP對應的MAC地址是多少。比如A此時知道B的IP,，但并不知道B的MAC地址是多少,，就會嘗試在局域網(wǎng)內(nèi)發(fā)起ARP廣播，詢問局域網(wǎng)下所有機器,，哪個機器的IP與B的IP一致,。

　　B收到這個ARP消息，發(fā)現(xiàn)A要問的IP與自己的IP一致,，就會把自己的MAC地址作為應答返回給A,。

　　此時A就知道了B的MAC地址，順便把消息記錄到本地ARP表里,，下次直接用表里的關系就行,，不需要每次都去問。

　　物理層

　　從數(shù)據(jù)鏈路層到物理層,，數(shù)據(jù)會被轉(zhuǎn)為01比特流,。

　　此時需要把比特流傳到另一臺電腦。

　　通過一根網(wǎng)線,，兩段水晶頭插入網(wǎng)口,，把兩臺電腦連起來。

　　但對網(wǎng)線有一些要求,。

　　這根網(wǎng)線兩端的水晶頭需要采用交叉互聯(lián)法,。

　　水晶頭里有8根線，注意上圖里的顏色,，是有順序的,。第1、2根線起著收信號的作用，而第3,、6腳發(fā)信號的作用,。將一端的1號和3號線、2號和6號線互換一下位置,，就能夠在物理層實現(xiàn)一端發(fā)送的信號,，另一端能收到。

　　當然,，現(xiàn)在有些網(wǎng)卡有自適應的功能,，就算是直連互聯(lián)法的線，也能有交叉互聯(lián)法的效果,。如果你用的是這種網(wǎng)卡,，就當我物理層這塊什么都沒說吧。

　　互聯(lián)

　　此時,，在確保關閉防火墻的前提下,，可以嘗試從A電腦中ping一下B，再從B電腦中ping一下A,。如無意外,，都能ping通。

　　A給B發(fā)個消息,，從應用層到數(shù)據(jù)鏈路層，會分別加上A和B的各種''身份信息",。比如在傳輸層會加上A和B的應用端口號,，在網(wǎng)絡層加上源和目的IP，在數(shù)據(jù)鏈路層會加上源和目的網(wǎng)卡的MAC頭部信息,。

　　B收到消息后逐層解包,，驗證，最后順利到達應用層,。實現(xiàn)AB兩臺機器消息互通,。

　　至此游戲就能正常聯(lián)機對線，兩臺電腦互聯(lián)成功,！

　　什么是集線器

　　兩個人打cs,，總會覺得無聊，但是每臺電腦又只有一個網(wǎng)線口,。

　　想要邀請更多的人一起玩,，怎么辦？

　　那就要回到文章開頭提到的集線器（hub）了,。

　　這是個工作在物理層的設備,。

　　有多個網(wǎng)口，很好的解決了電腦上只有一個網(wǎng)口的問題,，可以做到多臺電腦的網(wǎng)線都插入到集線器上,。

　　同時工作原理也非常簡單,，會把某個端口收到的數(shù)據(jù)，輸入到中繼電路,。

　　中繼電路的基本功能是將輸入的信號廣播到集線器的所有端口上,。

　　簡單來說就是無腦復制N份到其余N個端口上。

　　數(shù)據(jù)復制到N個端口后,。對應轉(zhuǎn)發(fā)到N臺機器里,。

　　集線器內(nèi)部結構

　　說到這里，已經(jīng)對集線器有個大概認識了,。

　　接下來,，我們看下集線器的內(nèi)部結構。

　　從A網(wǎng)口進入集線器的消息,，此時還是電信號,。這里經(jīng)過一個PHY模塊。

　　要理解PHY模塊的作用,，首先要先了解每個網(wǎng)口,，都可能接著網(wǎng)線（廢話），而每根網(wǎng)線的傳輸?shù)母袷蕉际怯锌赡懿煌?。而PHY的作用,，就是把這些格式轉(zhuǎn)化為一個通用的格式。

　　舉個例子,。PHY就好比一個翻譯器,，有的人說英文，有的人說日文,。但是PHY,，會把它統(tǒng)一轉(zhuǎn)為普通話，給內(nèi)部電路處理,。內(nèi)部電路處理完之后,，再經(jīng)過PHY模塊，轉(zhuǎn)為英語,，或日文從對應網(wǎng)口里輸出,。

　　經(jīng)過PHY的處理后，以電信號的形式輸入到中繼電路,，被無腦廣播,，再次經(jīng)過PHY模塊后變成BCD網(wǎng)口的格式輸出。

　　這里面的電信號,，是會受噪聲干擾,，導致信號形變出錯的。

　　但就算是錯了，也還是會原封不動的廣播出去,，這就是上面提到無腦的精髓所在,。

　　那信號如果出錯了怎么辦？

　　只能讓接收方收到消息后進行校驗,。

　　還記得上文里提到的數(shù)據(jù)鏈路層的MAC報頭里最末尾有個FCS嗎,？

　　FCS里存放的是發(fā)送方通過循環(huán)冗余校驗CRC計算得到的值。

　　接收方用收到的數(shù)據(jù)算一次CRC,，與FCS里的值進行對比,。

　　如果一致，那證明數(shù)據(jù)沒問題,。如果出錯,，則直接丟棄。

　　當然,，丟棄包并不會影響數(shù)據(jù)的傳輸,， 因為丟棄的包不會觸發(fā)確認響應。因此協(xié)議棧的 TCP 模塊會檢測到丟包,， 并對該包進行重傳,。

　　如果消息沒出錯，但是因為無腦廣播,，C也能收到A發(fā)給B的數(shù)據(jù)包,。

　　此時 C 會在接受到數(shù)據(jù)包后一層層的"剝開"。

　　正常情況下,，在數(shù)據(jù)鏈路層時,，識別到目的 MAC 地址跟 C 的不一致時，也會把數(shù)據(jù)丟棄,。

　　什么是交換機

　　目前只有 ABC 三臺機器,，每次都是廣播發(fā)消息倒還好,。

　　如果機器越來越多,，每臺機器發(fā)一條消息，都會被廣播,，就有點頂不住了,。

　　舉個例子。

　　假設N臺機器,，其中兩臺機器A和B,，A發(fā)到B和B發(fā)給A，共兩條消息,。

　　如果這N臺機器,，用的是集線器。還是AB之間互發(fā)消息，每條消息都是廣播的話,，就是(N-1)+(N-1)條消息,，差距有些大，對網(wǎng)絡資源浪費就有些嚴重了,。

　　那么,，有沒有可能做到，A發(fā)給B的消息,，就不要轉(zhuǎn)發(fā)給C呢,？

　　可以的，把集線器換成交換機,。

　　交換機,，又叫switch，跟集線器長得很像,。

　　但是功能更強一些,，從網(wǎng)絡分層上來說，屬于數(shù)據(jù)鏈路層,，比集線器所在的物理層還要高一層,。

　　所有發(fā)到交換機的數(shù)據(jù)，都會先進入交換機的緩存區(qū),。接著消息再被轉(zhuǎn)發(fā)到對應機器上,。

　　注意這里用的是轉(zhuǎn)發(fā)，而不是集線器的廣播,，交換機是怎么做到轉(zhuǎn)發(fā)的呢,？

　　MAC地址表

　　交換機內(nèi)部維護了一張MAC地址表。

　　記錄了 端口號和MAC地址的對應關系,。

　　這個表的數(shù)據(jù)是交換機不斷學習的結果,。

　　當A發(fā)消息到交換機時，交換機發(fā)現(xiàn)消息是從1號端口進來的,，則會在MAC地址表上,，記錄A的MAC地址對應1號端口。

　　如果A沒有很長時間沒發(fā)消息到這個1號端口,，那這條記錄就會過期并被刪除,。

　　那么，當時間足夠長,，ABC 都發(fā)過消息給交換機后,，地址表就會有完整的關系信息。

　　A準備發(fā)送消息給B,，此時A會把B的MAC地址,，放入要發(fā)送的數(shù)據(jù)里,。數(shù)據(jù)順著網(wǎng)線發(fā)出。

　　交換機從端口收到數(shù)據(jù),，會把數(shù)據(jù)里的源和目的MAC地址提出來,，跟MAC地址表進行對比。

　　發(fā)現(xiàn)B的MAC地址正好在2號端口,，那么就把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給2號端口,。

　　此時B電腦從網(wǎng)線收到來自交換機2號端口的數(shù)據(jù)。

　　兩種特殊情況

　　正常流程很清楚了,，看兩個特殊情況：

　　交換機查詢地址表時,，發(fā)現(xiàn)目的 MAC 地址的目標端口和這個包的源端口，是同一個端口,，怎么辦,？

　　先說結論，會直接丟棄這個包,。

　　我們看下,，假設它不丟棄，會發(fā)生什么情況,。

　　A發(fā)了個消息給B,，中間經(jīng)過一個集線器，此時消息會被廣播到B和交換機,。

　　此時B收到第一條A發(fā)給它的消息

　　交換機從1號端口收到A的消息后,，解包，獲得目的MAC地址是BB-BB-BB-BB-BB-BB,。查MAC地址表,，發(fā)現(xiàn)要發(fā)到1號端口。此時,，源和目的端口都是同一個,，如果交換機不丟棄這個消息，B會收到第二條A發(fā)給它的消息,。

　　A只發(fā)了一次消息,，B卻收到兩條消息，明顯不對,。

　　因此,，當交換機查詢地址表時,，發(fā)現(xiàn)目標端口和源端口,，是同一個端口時，會丟棄這個包,。

　　MAC地址表里找不到對應的MAC地址,，怎么辦,？

　　這可能是因為具有該地址的設備，還沒有向交換機發(fā)送過包,，或者這個設備一段時間沒有工作,，導致地址被從地址表中刪除了。

　　這種情況下,，交換機無法判斷應該把包轉(zhuǎn)發(fā)到哪個端口,，只能將包轉(zhuǎn)發(fā)到除了源端口之外的所有端口上，無論該設備連接在哪個端口上,，都能收到這個包,。

　　此時，交換機就會跟集線器一樣進行廣播,。

　　發(fā)送了包之后目標設備會作出響應,，只要返回了響應包，交換機就可以將它的地址寫入地址表,，下次也就不需要把包 發(fā)到所有端口了,。

　　交換機內(nèi)部結構

　　再看下交換機內(nèi)部結構。

　　其實對比可以發(fā)現(xiàn),，交換機和集線器內(nèi)部結構很像,。

　　重點需要提到的是MAC模塊。消息以電信號的形式從網(wǎng)口進入,，到了PHY會被轉(zhuǎn)成通用格式的電信號,。而MAC模塊的作用是把這個電信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，這樣就能提取出MAC包頭,，并通過MAC數(shù)據(jù)幀末尾的FCS校驗這個包有沒有問題,，如果沒問題，則把數(shù)據(jù)放到內(nèi)存緩沖區(qū)里,，否則直接丟棄,。

　　另外，這個MAC模塊,，雖然這么叫,。但其實交換機MAC模塊不具有 MAC 地址。因此交換機的端口不核對接收方 MAC 地址,，而是直接接收所有的包并存放到緩沖區(qū)中,。

　　放入到內(nèi)存緩沖區(qū)后，還會把MAC地址和端口號記錄到MAC地址表中,。同時檢查目的MAC地址在不在MAC地址表中,，在的話則會轉(zhuǎn)發(fā)到對應端口。否則廣播,。

　　交換機與網(wǎng)橋的區(qū)別

　　網(wǎng)橋,，本質(zhì)上可以理解為兩個網(wǎng)線口的交換機,，正好可以把兩臺電腦給連起來，也叫橋接,。而交換機,，則是多網(wǎng)線口的網(wǎng)橋，可以把多臺電腦給連（橋接）起來,。

　　其他功能方面,，大差不差，不必太過糾結,。

　　交換機和二層交換機和三層交換機有什么區(qū)別

　　這一部分提到的交換機,，其實就是二層交換機，也就是工作在第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）的交換機,，二者沒區(qū)別,。

　　而三層交換機，是工作在第三層（網(wǎng)絡層）的交換機,，其實就是接下來要提到的路由器,。

　　什么是路由器

　　有了交換機之后，小網(wǎng)吧里的電腦就都可以被連起來了,。交換機網(wǎng)口不夠,？那就再接個交換機。

　　但世界上電腦這么多,，交換機里的MAC地址表難道全都要記住嗎?

　　顯然做不到,。為了解決這個問題。

　　于是就有了路由器,，工作在網(wǎng)絡層,，比數(shù)據(jù)鏈路層更高一層。

　　網(wǎng)絡層引入了IP的概念,。

　　什么是IP

　　比如前面提到的 192.168.0.105 就是一個IP,，同一個局域網(wǎng)內(nèi)還可能會有一個IP是192.168.0.106。有沒有發(fā)現(xiàn),，它們都是192.168.0.xxx,。

　　像極了 上海市.黃浦區(qū).南京東路.105號，這樣的地址?，F(xiàn)實生活中,，我們可以通過一個地址定位到要去哪。到了 上海市.黃浦區(qū).南京東路.105號樓里,，我們就可以再去找某個叫身份證為xiaobaixxxxx的人,。

　　那互聯(lián)網(wǎng)世界里，我們也就可以通過IP地址,，定位到某個廣域網(wǎng)段,，再通過廣域網(wǎng)內(nèi)部的局域網(wǎng)的MAC地址定位到具體某個電腦。

　　上海市.黃浦區(qū).南京東路.105號可以幫助我們定位到在南京東路上的第105號樓的位置,。但還有些路,，比如南京西路，可能不止105號,，可能要到257號,。

　　實際上一個IP由網(wǎng)絡號和主機號組成，共32位組成,。如果拿了前面24位做網(wǎng)絡號,，那主機號就剩8位了，2的8次方=256,，最多表示表示256號樓,。因此為了多表示幾個樓，可以向網(wǎng)絡號多挪幾位過來作為主機號,。

　　那么具體多少位作為網(wǎng)絡號呢,？可以在IP后面加一個數(shù)字，用來表明這一點,。

　　于是就有了 192.168.0.105/24這種表示方法,，表明前24位192.168.0.0是網(wǎng)絡號，105是主機號,。

　　有了網(wǎng)段,，就可以一次性表示一大批地址。就不需要像交換機那樣苦哈哈的一條一條MAC地址記錄在表里,。

　　路由表

　　路由器的作用,，可以幫助我們在互聯(lián)網(wǎng)世界里轉(zhuǎn)發(fā)消息到對應的IP。

　　對比一下,。

　　交換機,，是通過 MAC 頭部中，接收方 MAC 地址,，來判斷轉(zhuǎn)發(fā)目標的,。

　　路由器，則是根據(jù) IP 頭部中,， IP 地址來判斷的,。

　　由于使用的地址不同，記錄轉(zhuǎn)發(fā)信息的表也會不同,。

　　類似交換機的MAC地址表,，路由器也維護了一張路由表。

　　而路由表,，是用于告訴路由器,，什么樣的消息該轉(zhuǎn)發(fā)到什么端口,。

　　假設A要發(fā)消息到D。也就是192.168.0.105/24要發(fā)消息到192.168.1.11/24,。

　　那么A會把消息經(jīng)過交換機發(fā)到路由器,。

　　路由器通過192.168.0.105/24獲得其網(wǎng)絡號是 192.168.0.0 ，而目的地的網(wǎng)絡號是192.168.1.0,，二者網(wǎng)絡號不同,，處于不同局域網(wǎng)。

　　查路由表,，發(fā)現(xiàn)192.168.1.0,在e2端口,，那么就會把消息從e2端口發(fā)出，到達交換機,，交換機發(fā)現(xiàn)MAC地址是它局域網(wǎng)下的D機器,，就把消息打過去。

　　當然,，如果路由表里找不到,，那就打到默認網(wǎng)關吧，也就是從e1口發(fā)出,，發(fā)到IP192.0.2.1,。這個路由器的路由表不知道該去哪，說不定其他路由器知道,。

　　路由器的內(nèi)部結構

　　路由器內(nèi)部,，分為控制平面和數(shù)據(jù)平面，說白了就是對應軟件部分和硬件部分,。

　　硬件部分跟交換機很像,。數(shù)據(jù)從A網(wǎng)口進入，此時數(shù)據(jù)還是網(wǎng)線上格式的電信號,，會被PHY模塊轉(zhuǎn)為通用信號格式,，再被MAC模塊轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，通過FCS進行錯誤校驗,，同時校驗MAC地址是否是自己,，通過校驗則進入內(nèi)存緩沖區(qū)，否則丟棄,。

　　再進入軟件部分,，由路由選擇處理器，通過一定規(guī)則（軟件邏輯）,，查詢路由表判斷轉(zhuǎn)發(fā)目標和對應轉(zhuǎn)發(fā)口,，再經(jīng)由硬件部分的交換結構轉(zhuǎn)發(fā)出去。

　　如果路由表中無法找到匹配記錄，路由器會丟棄這個包,，并通過ICMP消息告知發(fā)送方,。

　　路由器和交換機的主要區(qū)別

　　MAC模塊的區(qū)別

　　路由器和交換機不同點在于，它的每個網(wǎng)口下,，都有一個MAC地址和IP地址,。

　　正因為路由器具有 MAC 地址，因此它能夠成為數(shù)據(jù)鏈路層的的發(fā)送方和接收方,。

　　怎么理解這句話,？

　　前面提到交換機,，是不具備MAC地址的,，而MAC報頭是需要填上目的MAC地址的。因此交換機從來都不是數(shù)據(jù)的目的地,，它只簡單轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀到目的地,。

　　但路由器，是有MAC地址的,，因此MAC報頭就可以寫上,，下一站目的地就是xx路由。

　　到了路由器后,，路由器可以再次組裝下一站的目的MAC地址是再下一個路由,，通過這一點，讓數(shù)據(jù)在路由和路由之間傳輸,。

　　而同時因為交換機不具有MAC地址,，因此也不會校驗收到的數(shù)據(jù)幀的MAC地址是不是自己的，全部收下做轉(zhuǎn)發(fā),。而路由器則會校驗數(shù)據(jù)幀的MAC報頭里的目的MAC地址是不是自己,，是的話才會收入內(nèi)存緩沖區(qū)，否則丟棄,。

　　找不到轉(zhuǎn)發(fā)目的地時的處理方式有區(qū)別

　　如果在路由表中無法找到匹配的記錄,，路由器會丟棄這個包，并通過 ICMP消息告知發(fā)送方,。

　　而交換機在MAC地址表里找不到轉(zhuǎn)發(fā)端口時會選擇廣播,。

　　這里的處理方式兩者是不同的，原因在于網(wǎng)絡規(guī)模的大小,。

　　交換機連接的網(wǎng)絡最多也就是幾千臺設備的規(guī)模,，這個規(guī)模并 不大。如果只有幾千臺設備,，遇到不知道應該轉(zhuǎn)發(fā)到哪里的包,，交換機可以將包發(fā)送到所有的端口上，雖然這個方法很簡單粗暴，但不會引發(fā)什么 問題,。

　　但路由器工作的網(wǎng)絡環(huán)境就是互聯(lián)網(wǎng),，全世界所有的設備都連接在互聯(lián)網(wǎng)上，規(guī)模非常大,，并且這個規(guī)模還在持續(xù)擴大中,。如果此時它的操作跟交換機一樣，將不知道應該轉(zhuǎn)發(fā)到哪里的包發(fā)送到整個網(wǎng)絡上,，那就會產(chǎn)生大量的網(wǎng)絡包,，造成網(wǎng)絡擁塞。因此,，路由器遇到不知道該轉(zhuǎn)發(fā)到哪里的包,， 就會直接丟棄。

　　路由器和光貓有什么區(qū)別

　　不管是交換機還是路由器,，前面都是提到網(wǎng)口輸入的是電信號,。但現(xiàn)在流行的是光纖傳輸，傳輸?shù)氖枪庑盘枴?/p>

　　而光貓（modem）,，是一種調(diào)制解調(diào)器,，其實就是用于光電信號轉(zhuǎn)換的設備。

　　接收數(shù)據(jù)時,，可以將光纖里的光信號轉(zhuǎn)化為電信號,，發(fā)給路由器，路由器內(nèi)部再轉(zhuǎn)成數(shù)字信號,，并在此基礎上做各種處理,。

　　相反，也會把路由器傳來的電信號轉(zhuǎn)為光信號,，發(fā)到光纖,，并進入互聯(lián)網(wǎng)。

　　總結

　　兩臺電腦可以通過一根網(wǎng)線直接連接,，進行通信,。

　　機器一多，可以把網(wǎng)線都接到集線器（物理層）上,，但是集線器會不管三七二十一進行廣播,。

　　不想廣播，可以用（二層）交換機（數(shù)據(jù)鏈路層）,，又叫多端口網(wǎng)橋,，它比較聰明，會自我學習生產(chǎn)MAC地址表,，知道消息發(fā)到哪,，那就不需要廣播啦

　　互聯(lián)網(wǎng)電腦這么多，交換機MAC地址表總不能全放下吧。改用路由器（網(wǎng)絡層）,，也叫三層交換機,，通過網(wǎng)段的方式定位要把消息轉(zhuǎn)發(fā)到哪，就不需要像交換機那樣苦哈哈一條條記錄MAC地址啦,。

　　路由器和光貓之間是好搭檔,，光貓負責把光纖里的光信號轉(zhuǎn)換成電信號給路由器。

　　現(xiàn)在一般情況下,，家里已經(jīng)不用集線器和交換機了,，大部分路由器也支持交換機的功能。所以可以看到,，家里的臺式機電腦一般就連到一個路由器,，再連個光貓就夠能快樂上網(wǎng)了。

　　最后

　　以前整個班的同學家里都不見得有一臺電腦,，都喜歡偷偷跑去網(wǎng)吧玩電腦,。改革開放的春風,，把電腦吹進了每家每戶,，也把網(wǎng)吧給吹成了網(wǎng)咖。

　　從前的我晚上偷偷上網(wǎng),，現(xiàn)在的我,，接到報警，也能在大半夜爬起來網(wǎng)上沖浪,。

　　沒想到我以這種方式保持了當初最純粹的質(zhì)樸,。

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電子技術應用專欄作家 一口linux

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