网络那些事儿（YI）网际互联

本文主要是介绍网络那些事儿（YI）网际互联，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

不知不觉中，无论从形式上还是内容上，我都成了一名网管，这是无论如何我都始料不及的。然而，做网管也就要有网管的样子，于是不得不抽出时间来研究基础的网络互联的东西。多年来养成了不动笔墨不读书的习惯，看到的东西记下来，也许对大家有用。

HUB，交换机，路由器

第一次认识HUB是1999年的时候，我还读高中。那是一个腰里别着把钳子就可以自称网络工程师的年代，HUB就是除了网线和水晶头之外最常见的网络设备了。到了2000年以后，上了大学，基本上每个寝室都有一个HUB，贫困学生的最基本的网络连接问题就解决了。HUB就像它的名字一样，作为一个集线器，作用就是将千条万条（有点夸张，其实也就是若干条）网线集合在一起，其上无论是arp还是路由都是由计算机和上级设备本身完成的。因此，我们得到了HUB的最基本的作用就是将计算机连接到一起，而不是将一个大的网络划分为多个小网络，这也就是为什么大家觉得公用一个HUB上网不如使用一个交换机来的快。用稍微专业点的话说，就是使用HUB连接的网络中只有一个冲突域和广播域。

当你把HUB升级为交换机之后，就可以使用交换机对网络进行分段。但是不仅仅是交换机可以对路由器进行分段，使用路由器，网桥都可以。每个网段都可以连接到交换机上，形成各自的冲突域。但是不幸的是，这样的连接方式只有一个广播域。

对广播域进行分割是十分重要的，这个时候你就需要使用一台路由器。当路由器收到广播包时，它通过送出信号“谢谢，不用了”进行响应，并丢弃广播包，并不将它转发到其它网络。尽管你已经很清楚路由器可以分割广播域，但是不要忘记了，路由器依然可以分割冲突域。

交换机的作用主要是使LAN工作得更好，为LAN用户提供更高的带宽。默认的时候交换机用来分割冲突域。冲突域用来描述这样一个场景：在一个冲突域中，任何一个主机发起请求，其他的主机都需要对其进行响应。

数据链路层的交换机和网桥

在数据链路层也就是第2层进行桥接通常被认为是基于硬件的桥接技术。当帧通过网络传输时，网桥和交换机会读取一帧，会将帧的硬件地址放入到过滤表中，并跟踪该帧由哪个端口接受。对于第2层和第3层的网络设备，设备关心的内容不同。3层设备关心将数据包定位至特定的网络，而2层设备关心将数据包定位至特定的计算机。在2层设备中，当过滤表被创建之后，它只将帧转发至特定设备所在的网段。如果目的设备与帧在同一个网段上，第2层设备将封锁帧，不再将它转发到其它的网段中去。

路由表

路由表中应该包含的项有：
网络地址（Network addresses）：它们是与特定协议有关的网络地址。路由器必须为各种主动路由现诶以单独维护一张路由表，因为每个主动路由协议都采用不同的寻址方案来跟踪网络。
接口（Interface）：当数据包被发送至特定的网络时，数据包将选择一个外网接口。
度量（Metric）：指到远程网络的距离。不同的主动路由协议采用不同的方式来计算距离。其中主动路由协议（RIP）使用跳数作为度量。其他路由协议可能选择带宽，延迟或者滴答数作为度量。

数据链路层

数据链路层在网络中提供数据的物理传输，并处理出错通知，网络拓扑和流量控制。这也就意味着在使用硬件地址的LAN中，数据链路层将保证信息被传送到正确的设备上，并将来自网络层的信息转换成为比特流的形式，以便物理层传输。数据链路层的封装格式被叫做帧，并含有特定格式的包头，包头中含有了硬件形式的源地址和目的地址。
对比路由器和数据链路层可以发现：
路由器并不关心网络中主机的位置，而是负责将数据包传送至特定的网络。而对于主机而言，则依赖于数据链路层使用的硬件寻址方式。
而IEEE Ethernel 的数据链路层可以包含两个子层：
介质访问控制（Media Access Control MAC）802.3 定义了数据包怎样在链路上进行传输。共享同一个带宽的网络中，对连接介质是先来先服务的。物理寻址此处被定义，逻辑拓扑也就是信号在线路中传输的实际路径也在此处定义。线路控制、出错通知（不纠正）、帧的传递顺序和可以选择的流量控制都在这一个子层实现。
逻辑链路控制（Logical Link Control LLC）802.2 负责识别网络层协议，然后对其进行封装。LLC报头告诉数据链路层一旦帧被接收到时，应当对数据包进行处理。它的工作原理是这样的：主机收到帧并查看LLC报头，找到数据包的目的地址，比如网络层的IP协议。LLC子层也可以提供流量控制机制控制比特流的程序。
数据链路层的交换机和网桥：
数据链路层的交换机和网桥用来在一个网段中定位特定的设备。在2层设备中，当过滤表被创建之后，它只将帧发送到目的硬件地址所在的网段。如果目的地址和该设备在同一网段中，2层设备将会封锁该帧，不让它被转发到任何其他的网段上去。当交换机接口地址收到带有硬件接口物理地址的帧，而且交换机的过滤表中找不到这个地址时，它将把该帧发送到所有的网段上面去。如果发送该“神秘帧”的设备响应了这个转发行动，交换机将更新其过滤表，添加对此设备的定位。但如果发送该帧的地址为广播地址，默认时交换机将转发所有的广播到相连的每个网段上。
MAC地址

Individual/Group位

Gobal/Local位

OUI组织标识

由厂家分配

I/G位用来标记该MAC地址表示的是一个网段中某一个具体设备的地址还是该网段中的广播地址。当值为0时，表示一个具体的设备。当值为1时，表示这个地址是以太网中的广播和组播地址。G/L位为0时，表示该地址为全局分配地址，而当G/L位为1时，表示一个管理上统治本地的地址。