交換機的主要作用是為了解決因為衝突而導致的資源浪費問題，交換機將每乙個主機或分為乙個衝突域，也就是劃分物理網段，這樣主機與主機之間就不會再產生衝突，這種劃分方式叫做微分段；
路由器的主要作用是去實現網路層的網路異構功能，將乙個區域網劃分成乙個個子網即邏輯網段，分別進行管理，將廣播域劃分，劃分成乙個個小的廣播域，這種劃分方式也就是子網劃分；
首先先說交換機，交換機採用的是全雙工模式進行通訊，僅限於點對點連線，不會產生衝突，而在以前所使用的集線器採用的是半雙工模式進行通訊，他可以在同一時間進行單向的通訊，產生衝突的可能性就高；而在以前交換機剛剛出現的時候，雖然解決好了因集線器方式產生的衝突問題，但仍然有一些問題的存在；交換機的連線方式大多採用樹形連線，一台交換機在連線著底層的主機時還必須保證在這台交換機出現損壞後，連在這台交換機下的主機能夠正常執行，這個時候就必須加上另一台交換機連線這些主機，兩台交換機不論誰出現錯誤都不會導致主機不能執行；在大型網路架構當中，必須保證任何乙個儀器的損壞不會引起整個網路的癱瘓，這個時候就必須有冗餘；而交換機連線的層級有三種，接入層，專門連線底層主機；分布層，連線關於底層主機的交換機；核心層，連線關於分布層的交換機，實現超高速資料**，以萬兆為單位；交換機的工作方式是當收到某一封裝好的ip資料報，當發現沒有這一ip資料報的源位址，就將源位址寫入到**表中，在進行廣播；這種方式在小的網路架構中也許不會出現多大的問題，但在大的網路架構中，幾十台甚至幾百台交換機在一起時，這種方式就會產生廣播風暴，可能使乙個ip資料報由源主機傳送到目的主機後會產生多個結果；而在源主機不知道目的主機的mac位址，而使用arp協議獲取時，也會產生多個由目的主機發來的mac位址，導致mac位址抖動，目標主機無法識別；而這些由交換機帶來的新的問題都可以由生成樹協議來解決；
路由器可以將乙個網路劃分成多個子網，而路由器又是根據什麼來劃分子網的呢？
子網掩碼
使用子網掩碼可以實現邏輯網段的劃分，同ip位址一樣，子網掩碼是用的也是32bit二進位制數字組成；原來的ip位址是兩級ip位址結構，只有網路號以及主機號，而劃分子網的方法就是從主機位借用若干位作為子網號，形成網路位，子網位，主機位**ip位址結構；這樣的結構會使主機的數目降低，構成這個子網；
子網掩碼是由一串0與1組成，子網掩碼中的1對應著ip位址的網路位，子網掩碼中的0對應ip位址的主機位；
如145.13.3.10 ip位址
其為b類位址，有16為網路位，16位主機位，則其子網掩碼為
11111111.11111111.00000000.00000000
而在路由器當中，當收到乙個封裝好的資料報時，將其目的ip位址與儲存在路由器中的路由表的子網掩碼相與所得出的網路位址，是否與該路由表中的子網掩碼所對應的網路位址相同，若相同，則該資料報所要尋找的目的位址，就是該網路位址，若不相同則往下繼續與子網掩碼相與；若都不相同則拋棄該資料報，表示該路由器相連的子網沒有乙個是其目的子網；而每乙個網路位址都代表著乙個子網；所以要判斷乙個資料報是否屬於這個子網，就要判斷其網路位址是否相同；
如ip位址172.16.9.8
10101000.00010000.00000000.00000000
子網掩碼
11111111.11111111.00000000.00000000
邏輯與：
10101000.00010000.00000000.00000000
網路位址172.16.0.0
ip位址172.16.99.88
10101000.00010000.01100011.01011000
子網掩碼
11111111.11111111.00000000.00000000
邏輯與：
10101000.00010000.00000000.00000000
網路位址172.16.0.0
兩者網路位址相同，在同乙個網段中
在大多數情況下，ip位址的子網掩碼都是使用預設的子網掩碼，也可手動指定
如a類ip位址預設子網掩碼11111111.00000000.00000000.00000000
b類ip位址預設子網掩碼11111111.11111111.00000000.00000000
c類ip位址預設子網掩碼11111111.11111111.11111111.00000000
d類ip位址預設子網掩碼11111111.11111111.11111111.11111111
子網掩碼的表示形式也可寫成斜線記法的形式
如172.16.99.88其子網掩碼為11111111.11111111.00000000.00000000
可寫成172.16.99.88/16表示有16位網路位的子網掩碼
路由器路由器的作用是實現網路層中的異構網路，實現子網的劃分；路由器中的路由表主要是由三部分組成但不是說就這三部分，這兩部分為目的網路位址，子網掩碼以及下一跳位址；而在路由器中主要實現其功能的基礎就是路由表，當路由器收到資料報時將其ip位址與路由表中第一條記錄中的子網掩碼相與，得出結果與第一條記錄的目的網路進行對比，若相同則表示該資料報要送的目的位址就是第一條記錄所對應的網路位址，則將其**至這一條記錄的下一跳位址；否則就繼續將資料報與下一跳記錄進行相同的操作，若在路由表中沒有找到對應的網路位址；則將該資料報拋棄，表示在這個路由表中不存在該資料報目的位址所對應的網路；
路由表是路由器**資料的關鍵
路由表是如何出現在路由器中：
1.路由表是一組具有一定標準格式的資料資訊；
2.如果是管理員收到的新增到路由表中的資訊，這類路由資訊，稱為靜態路由；
3.如果是路由器之間通過特定協議相互通告得到的路由資訊，稱為動態路由；
4.一般來講，靜態路由永久有效，動態路由在特定時間範圍內有效；
標準的路由條目：
路由條目** 目標網路位址 [管理距離/度量值] via 下一跳位址
c：直接路由，在路由器物理介面上配置的ip位址對應的路由條目
s：靜態路由
d,r,o,o e1,o e2,d ex,b：動態路由
s*：靜態預設路由
d*，o*：動態預設路由
在網路出現故障時如何排除故障？
①使用分層方式排除交換機故障
物理層：檢視是否是網線問題，網線是否斷開或者虛接；
資料鏈路層：交換機是否正常執行；交換機物理介質與介面是否匹配；
網路層：交換機管理是否正常；
分層檢視，確定問題在**，這樣方便解決問題；
②確定和解決介質問題
線路是否損壞；
是否引進了新的磁場；
是否安裝新的裝置；
流量模式是否變更；
③雜訊過多
檢視是否是線纜損壞
使用show inte***ce ethernet exec命令來確定乙太網介面狀態，如果出現許多crc校驗錯誤但並沒有出現許多衝突，則證明是雜訊引起的問題；
④衝突過多，延遲衝突
使用show inte***ce ethernet來檢查衝突率是否超過0.1；
檢視網路線纜是否過長，兩個主機線纜之間的距離是否不符合標準，這樣會產生延遲衝突；
⑤雙工模式產生的問題
雙工模式
兩端埠必須都為同樣的雙工模式；
一端為全雙工，一端設為自動協商，若自動協商失敗則埠會變為半雙工模式，導致不匹配；或者兩端都為自動協商模式，一端失敗後轉為半雙工，一端失敗後恢復為全雙工導致不匹配；
雙工模式匹配時，若一端設為一種速度，另一端設為另一種速度則會導致不匹配；
計算機網路學習筆記 交換機 路由器和閘道器
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計算機網路 交換機簡介
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