路由器和二 三層交換機工作原理

2021-10-23 07:31:05 字數 2351 閱讀 6915

路由器:不同網段(網路號,廣播域)之間通訊進行**的裝置,路由器依靠路

由表進行資料**。

路由器的工作原理、3層裝置(同時基於二層工作);當資料報進入路由器時,路由器 先檢視資料報中的目標mac位址;

1、廣播 解封裝到3層

2、組播 每乙個組播位址均存在自己的mac位址;基於目標mac就可以 判斷本地是否需要解封裝;若本地加入該組將解包,否則直接丟棄

3、單播 目標mac為路由器接受到該流量的mac位址 --解封裝

目標mac不是本地路由器的mac位址 --丟棄

注:二層解封裝完成後,檢視3層報頭;預設路由器僅檢視目標ip位址;之後基於目標ip查表。

目標ip:

1)、廣播 解封裝

2)、組播 若路由器加入了該組,解封;若沒有加入,丟棄

3)、單播 目標ip位址為路由器,繼續解封

目標ip位址為其他裝置,路由器將查詢本地的路由表-tcam

cam:內容定址儲存器,cam表通俗理解為二層交換的位址表。只能進行精準匹配查詢,cam表中有表中有mac位址,對應的埠 號,埠所屬的vlan。

tcam:三態內容定址儲存器,有1、0、x構成x表示主機位即能進行精準匹配查詢又能進行模糊匹配查詢

資料交換機方式(路由方式)

1、原始包交換——先查詢本地的tcam表,在檢視本地發的arp表來確定目標或者下一跳的mac位址—前提網路環鏡為乙太網

2、快速互動——一次路由多次交換 基於資料流(間隔為兩秒超過兩秒判定為斷流)的第乙個包進行tcam和arp表查詢;之後將該通過過程-源目ip位址,進出介面、新的二層封裝記錄快取中;生成乙個cache列表;該資料量的第二個包將進基於快取直接**;

3、特快交換 最早由cisco提出;cef技術 無需路由直接**

路由器將本地的路由表和arp直接轉化為二進位制的列表;之後將兩個**整合形成**規則;

路由表—fib**資訊資料庫— 解決完了遞迴

apr——adj 鄰居關係表

問題:流量到了邊界路由器先nat還是?

流量從內網到外網先查表後nat,流量從外網進內網先nat

網路型別:

1、點到點——在乙個網段內只能存在兩個物理介面(串線)

2、bma——廣播多路訪問網路 在乙個ma網路中,同時存在廣播洪氾機制

3、nbma——非廣播型多路訪問網路 在乙個ma中不支援洪氾機制,只能使用偽廣播來進行廣播或組播行為(串線;幀中繼交換機物理,mgre邏輯上也為nbma)

ma:多路訪問,在乙個網路內物理節點數量不限制

例如:乙太網技術為bma技術,物理上允許加集線器或者交換機沒有限制數量,存在洪氾廣播機制。

二層交換機的作用(工作在osi模型二層)

1、提供埠密度,用於更多的節點的互聯 集線器(hub)也可以實現

2、對電流資訊進行識別在**;故理論上可以無限延長傳輸距離(中轉)

3、完全沒有衝突;實現節點間的同時資料收發 ,二層裝置可以將電流轉化為資料進行儲存**。

解釋:衝突:節點同時傳送資料時,電波相互抵消;——csma/cd:載波偵聽多路訪問、衝突檢測–排隊 不能完全排除衝突 傳輸效率低

4、二層單播–流量可以做到一對一收發

將網路變大-》無限的傳輸距離、無衝突、單播-》交換機-》mac位址-》-》洪氾-》洪氾的範圍

二層交換機的工作原理

1、資料幀進入交換機後,交換機先檢視資料幀的源mac位址,基於該mac的進入介面記錄到本地的mac位址表——cam表

mac + 介面編號 雜湊運算

支援vlan基礎的cam mac+介面編號 +vlan id 雜湊運算

注:雜湊運算==hash:不屬於加密演算法-雜湊函式演算法-主要進行摘要提取

最常用雜湊演算法 md5 sha-1 -128 -256 -512

雜湊演算法的特點:

1)、不等長的輸入,等長的輸出

2)、雪崩效應 原資料的意思變化導致輸出資料巨大的變化

3)、不可逆向運算

2、基於目標mac位址**

3、資料過濾

4、防環

三層交換機的作用(三層交換機具有部分路由器功能的交換機,二層交換機和路由器的功能集合裝置。2、3層交換機是互通的。)

三層交換機的最重要的目的是加快大型區域網內部的資料交換,減少廣播風暴。對乙太網進行了優化。

三層交換機工作原理

二層交換機和路由器的功能集合裝置。2、3層交換機是互通的。

當乙個資料報進入3層交換機後;

1、先檢視源mac位址,生成cam

2、再看目標mac位址

1)廣播 洪氾 同時解封裝

2)組播 洪氾或者基於組** 若該裝置處於該組同時解封

3)單播 目標mac為本地,直接解封 目標mac為其他裝置基於cam表**

3、解封裝後,檢視目標ip位址;此時行為將和路由器一致

路由器和交換機工作原理

路由器工作原理 路由器 三層裝置,同時基於二層裝置工作 當資料報進到路由器時,首先檢視的是二層報頭 檢視的是目標mac 目標mac分為三種 廣播,組播,單播 廣播位址 解封裝到三層報頭 組播位址 每乙個組播位址均存在自己的mac位址,基於目標mac就可以判斷本地是否需要解封裝,若本地加入改組則解包,...

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