中继器、网桥、路由器、4~7层交换机、网关

1.中继器
一般情况下,中继器的两端连接的是相同的通信媒介,但有的中继器也可以完成不同媒介之间的转接工作。例如,可以在同轴电缆和光缆之间调整信号。然而,在这种情况下,中继器也只是单纯负责信号在0和1比特流之间的替换,并不负责判断数据是否有错误,同时,他只负责将电信号转换为光信号,因此不能在传输速度不同的媒介之间转发。
2.网桥
网桥是在OSI模型的第2层—数据链路层上连接两个网络的设备。它能够识别数据链路层中的数据帧,并将这些数据帧临时存储于内存,再重新生成信号作为一个全新的帧转发给相连的另一个网段。由于能够存储这些数据帧,网桥能够连接10BASE-T与100BASE-TX等传输速率完全不同的数据链路,并且不限制连接网段的个数。数据链路的数据帧中有一个数据位叫做FCS,用以校验数据是否正确送达目的地。网桥通过检查这个域中的值,将那些损坏的数据丢弃,从而避免发送给其他的网段。此外网桥还能通过地址自学机制和过滤功能控制网络流量。这里所说的地址是指MAC地址、硬件地址、物理地址以及适配器地址,也就是网络上针对NIC分配的具体地址。
3.路由器/3层交换机
路由器是连接网络与网络的设备。可以将分组报文发送给另一个目标路由器地址基本上可以连接任意两个数据链路路由器是在OSI模型的第3层—网络层面上连接两个网络、并对分组报文进行转发的设备。网桥是根据物理地址(MAC地址)进行处理,而路由器/3层交换机则是根据IP地址进行处理的。由此,TCP/IP中网络层的地址就成为了IP地址。路由器可以连接不同的数据链路,例如连接两个以太网,或者连接一个以太网与一个FDDI。现在,人们在家或者办公室里面连接互联网时所使用的宽带路由器也是路由器的一种。路由器还有分担网络负荷的作用,甚至有些路由器具备一定的网络安全功能。
4.4~7层交换机
4-7层交换机就是以TCP等协议的传输层及其上面的应用层为基础,分析收发数据,并对其进行特定的处理。负载均衡器是向多个服务器分散压力的4~7层交换机的一种。例如,对于并发访问量非常大的一个企业级web站点,使用一台服务器不足以满足前端的访问需求,这时通常会架设多台服务器来分担。这些服务器前端访问的入口地址通常只有一个(企业为了使用者的方便,只会向最终用户开放一个统一的访问URL)。为了能通过同一个URL将前端访问分发到后台多个服务器上,可以在这些服务器的前端加一个负责均衡器。这种负载均衡器是4-7层交换机中的一种。 此外,还可以通过DNS实现负责均衡。通过对多个IP地址配置同一个名字,每次查询到这个名字的客户得到其中的某一个地址,从而使不同客户访问不同的服务器。该方法也称作循环复用DNS 技术
5.网关
网关是OSI参考模型中负责将从传输层到应用层数据进行转换和转发的设备。它与4~7层交换机一样都是处理传输层及以上的数据,但是网关不仅转发数据还负责对数据进行转换,它通常会使用一个表示层或应用层网关,在两个不能进行直接通信的协议之间进行翻译,最终实现两者之间的通信。
典例: 互联网邮件与手机邮件之间的转换服务。手机邮件又是可能会与互联网邮件互不兼容,这是由于他们在表示层和应用层中的“电子邮件邮件协议”互不相同所导致的。
中继器、网桥、路由器、4~7层交换机、网关
此外,在使用WWW时,为了控制网络流量以及出于安全的考虑,有时会使用代理服务器,这种代理服务器时网关的一种,称为应用网关。有了代理服务器,客户端与服务器之间无需在网络层上直接通信,而是从传输层到应用层对数据和访问进行各种控制和处理。防火墙就是一款通过网关通信,针对不同应用提高安全性的产品。
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