网络连接方式-探索网络设备: 集线器，交换机，路由器

当数据包到达路由器时，下一个路由器重新托管以太网（交换机），以将数据包传输到下一个路由器. 通过重复此过程，数据包将最终到达IP目标，即通信对象.

信号在网络电缆和集线器中传输

信号从计算机流出后，它将穿过集线器和网络电缆中的其他设备. 每个数据包都是独立传输的.

在传输过程中，消息编号有时会衰减. 因为电信号的频率越高，能量损失的比率就越大.

还有噪音的可能. 双绞线可以抑制噪声. 噪声的原因是网络电缆周围的电磁波. 当电磁波接触金属等导体时，会在其中产生电流. 由于信号本身也是一种电流，因此将两者混合在一起.

如果将信号线缠绕在一起，则信号线会变成螺旋形，并且在扭曲形成的同一条信号线的两条相邻信号线中产生的噪声电流的方向会相反，从而导致噪声. 彼此.

集线器将信号发送到所有线路，并将信号发送到与其连接的线路.

交换机的数据包转换操作

开关不仅使信号流过，而且首先接收信号并将其恢复为数字信息，然后将其转换回信息并发送出去.

交换机根据地址表转发. 跨接机的每个网络电缆接口后面都有一个网卡. 网络电缆接口和后面的电路部分始终称为端口，这意味着交换机的端口等效于计算机A网卡，但是交换机端口的mac模块没有MAC地址.

交换机根据MAC地址表查找MAC地址，然后将信号发送到相应的端口. 每次接收到数据包时，发送数据包的MAC地址及其输入端口号都会写入MAC地址. 稍后，当接收到发送到该地址的数据包时，它将被转发到正确的端口.

交换机的全双工模式可以同时发送和接收信号. 交换机还可以同时执行多个转发操作. 从顶部端口向底部端口发送数据包时，其他端口处于空闲状态，这些端口可以传输其他数据包.

路由器的数据包转换操作

路由器和交换机还负责转发数据包，但是它们的工作方式有所不同. 交换机是基于以太网规范工作的设备，而路由器是基于IP工作的设备.

路由器的每个端口都有一个MAC地址和一个IP地址. 交换机根据MAC头中的接收者的MAC地址来判断转发目的地，而路由器根据IP头中的IP地址来判断转发目的地. 由于地址不同，记录转发目标的表的内容也将不同.

路由器会将接收到的网络数据包的接收方IP地址与路由表中的目标地址进行比较，并找到相应的记录. 交换机仅匹配表中的完全相同的记录，而路由器将忽略主机号部分，而仅匹配网络号部分.

路由表的子网掩码列仅指示与网络数据包的目标地址匹配时需要比较的位数. 路由器的端口具有MAC地址，仅接收与其自身地址匹配的数据包，而丢弃不匹配的数据包.

如果在路由表中找不到转发目标，则选择默认路由. 只需在此记录的网关列中填写连接到Internet的路由器的地址，当没有其他路由匹配时，网络数据包将被转发到Internet访问路由器.

IP（路由器）负责将包送达通信对象这一整体过程，而其中将包传输到下一个路由器的过程则是由以太网（交换机）来负责的。

路由器的其他功能

路由器具有将专用地址转换为公共地址的地址转换功能，并具有防止危险网络数据包的数据包过滤功能.

地址转换的基本原理: 转发网络数据包时，在IP标头中重写IP地址和端口号（TCP和UDP端口号）. 当TCP连接操作的第一个数据包转发到Internet时，发送者的IP地址将从专用地址重写为公用地址. 此处的公共地址是地址转换设备的Internet访问端口的地址. 比较表记录在地址转换设备中.

如果您需要从Internet访问公司的内部网，因为相反的表中没有相应的记录，则需要手动添加这样的记录. 地址翻译的目的是提高公共地址的利用率.

路由器的报文过滤功能: 转发报文时，根据MAC头，IP头和TCP头的内容，根据预设的规则确定是转发报文还是丢弃报文. 一般来说，防火墙使用此机制来防止非法入侵.

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