淺析局域網所用到的網絡設備

　　計算機網絡往往由許多種不同類型的網絡互連連接而成。如果幾個計算機網絡只是在物理上連接在一起，它們之間並不能進行通信，那麼這種“互連”並沒有什麼實際意義。

　　因此通常在談到“互連”時，就已經暗示這些相互連接的計算機是可以進行通信的，也就是說，從功能上和邏輯上看，這些計算機網絡已經組成了一個大型的計算機網絡，或稱為互聯網絡，也可簡稱為互聯網、互連網。

　　將網絡互相連接起來要使用一些中間設備(或中間系統)，ISO的術語稱之為中繼(relay)系統。根據中繼系統所在的層次，可以有以下五種中繼系統:

　　1.物理層(即常說的第一層、層L1)中繼系統，即轉發器(repeater)。

　　2.數據鏈路層(即第二層，層L2)，即網橋或橋接器(bridge)。

　　3.網絡層(第三層，層L3)中繼系統，即路由器(router)。

　　4.網橋和路由器的混合物橋路器(brouter)兼有網橋和路由器的功能。

　　5.在網絡層以上的中繼系統，即網關(gateway).

　　當中繼系統是轉發器時，一般不稱之為網絡互聯，因為這僅僅是把一個網絡擴大了，而這仍然是一個網絡。高層網關由於比較復雜，目前使用得較少。因此一般討論網絡互連時都是指用交換機和路由器進行互聯的網絡。本文主要闡述交換機和路由器及其區別。

　　交換機和路由器“交換”是今天網絡裡出現頻率最高的一個詞，從橋接到路由到ATM直至電話系統，無論何種場合都可將其套用，搞不清到底什麼才是真正的交換。其實交換一詞最早出現於電話系統，特指實現兩個不同電話機之間話音信號的交換，完成該工作的設備就是電話交換機。

　　所以從本意上來講，交換只是一種技術概念，即完成信號由設備入口到出口的轉發。因此，只要是和符合該定義的所有設備都可被稱為交換設備。由此可見，“交換”是一個涵義廣泛的詞語，當它被用來描述數據網絡第二層的設備時，實際指的是一個橋接設備;而當它被用來描述數據網絡第三層的設備時，又指的是一個路由設備。

　　我們經常說到的以太網交換機實際是一個基於網橋技術的多端口第二層網絡設備，它為數據幀從一個端口到另一個任意端口的轉發提供了低時延、低開銷的通路。

　　由此可見，交換機內部核心處應該有一個交換矩陣，為任意兩端口間的通信提供通路，或是一個快速交換總線，以使由任意端口接收的數據幀從其他端口送出。在實際設備中，交換矩陣的功能往往由專門的芯片(ASIC)完成。另外，以太網交換機在設計思想上有一個重要的假設，即交換核心的速度非常之快，以致通常的大流量數據不會使其產生擁塞，換句話說，交換的能力相對於所傳信息量而無窮大(與此相反，ATM交換機在設計上的思路是，認為交換的能力相對所傳信息量而言有限)。

　　雖然以太網第二層交換機是基於多端口網橋發展而來，但畢竟交換有其更豐富的特性，使之不但是獲得更多帶寬的最好途徑，而且還使網絡更易管理。

　　而路由器是OSI協議模型的網絡層中的分組交換設備(或網絡層中繼設備)，路由器的基本功能是把數據(IP報文)傳送到正確的網絡，包括:

　　1.IP數據報的轉發，包括數據報的尋徑和傳送;

　　2.子網隔離，抑制廣播風暴;

　　3.維護路由表，並與其他路由器交換路由信息，這是IP報文轉發的基礎。

　　4.IP數據報的差錯處理及簡單的擁塞控制;