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移动端

1.2.4 网络硬件(2)

《Wireshark数据包分析实战(第2版)》第1章数据包分析技术与网络基础,本章我们将开始学习一些网络通信方面的基础知识,这样你可以获得阅读和学习后续章节所需的基础知识。本节为大家介绍网络硬件。

作者:诸葛建伟 等译来源:人民邮电出版社|2013-03-21 13:14

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1.2.4  网络硬件(2)

市场上几个大牌公司的交换机,比如思科品牌的,能够通过专业化的供应商特定软件或Web接口进行远程管理。这些交换机通常被称为管理型交换机。管理型交换机提供了多种在网络管理中非常有用的功能特性,包括启用或禁用特定端口、查看端口细节参数、远程修改配置、远程重启等。

交换机在涉及处理传输数据包时,还提供一些先进的功能。为了能够直接与一些特定设备进行通信,交换机必须能够通过MAC地址来唯一标识设备,这意味着它们必须工作在OSI参考模型的数据链路层上。

交换机将每个连接设备的第2层地址都存储在一个CAM(Content Addressable Memory即内容寻址寄存器)表中,CAM表充当着一种类似交通警察的角色。当一个数据包被传输时,交换机读取数据包中的第2层协议头部信息,并使用CAM表作为参考,决定往哪个或哪些端口发送数据包。交换机仅仅将数据包发送到特定端口上,从而大大降低了网络流量。

图1-7说明了流量经过交换机进行传输的过程。在这个图示中,计算机A发送数据到唯一的目标:计算机B,虽然同一时间网络上可能会有很多会话,但信息将会直接通过交换机向目标接收者进行传输,而不会被传递到与交换机相连的所有计算机。

 
图1-7  当计算机A通过交换机传输数据到计算机B时的通信流示意图

路由器

路由器是一种较交换机或集线器具有更高层次功能的先进网络设备。一个路由器可以有许多种不同的形状和外形,但大多数路由器在前面板上会有几个LED指示灯,在背板上会有一些网络端口,个数则取决于网络的大小。图1-8所示为一款路由器的示例。

 
图1-8  一款低端的Cisco路由器,适合在一个中小型网络使用

路由器工作在OSI参考模型的第3层,它负责在两个或多个网络之间转发数据包。路由器在网络间引导数据包流向的这一过程被称为路由。几种不同类型的路由协议定义了不同目的的数据包如何被路由到其他网络。路由器通常使用第3层地址(如IP地址)来唯一标识网络上的设备。

为了更清楚地解释路由的概念,我们以一个拥有几条街道的街区进行类比。假设有一些房子,它们都有着自己的地址,就好比网络上的计算机一样,而每条街道就好比网段,如图1-9所示。从你所在街道上的某个房子,你可以很容易地与同一街道中居住的邻居进行沟通交流,这类似于交换机的操作,能够允许在同一网段中的所有计算机进行相互通信。然而,与其他街道上居住的邻居进行沟通交流,就像是与不同网段中的计算机进行通信。

 
(点击查看大图)图1-9  一个路由网络与邻街区的类比

参照图1-9,假设你住在Vine Street 503号,需要到Dogwood Lave 202号。如果想要过去,你必须先到Oak Steer上,然后再到Dogwood Lave。现在请对应到跨越网段的场景中,如果在192.168.0.3地址的设备需要和192.168.0.54地址的设备进行通信,它必须经由路由器到10.100.1.1网络上,然后再经过连接目的网段的路由器才可以到达目标网段上。

网络上路由器的数量与大小通常取决于网络的规模与功能。个人和家庭办公网络可能只需要一个小型路由器,放置在网络的中心。而大型企业网络则可能有几个路由器分布在不同的部门,都连接到一个大型的中央路由器或三层交换机上(具有内置功能,可以充当一台路由器的先进型交换机)。

当你开始查看越来越多的网络图时,你会更加了解网络数据流是如何流经这些不同类型的网络设备节点,图1-10所示为路由网络中一个非常常见的布局形式。在这个例子中,两个单独的网络通过一个路由器进行连接。如果网络A上的计算机希望与网络B上的计算机进行通信,传输数据将必须通过路由器。

 
图1-10  计算机A通过路由器将数据传送到计算机X的通信流示意图

【责任编辑:book TEL:(010)68476606】

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