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交换机和路由器的区别

一、前言   计算机网络往往由许多种不同类型的网络互连连接而成。如果几个计算机网络只是在物理上连接在一起,它们之间并不能进行通信,那么这种“互连”并没有什么实际意义。因此通常在谈到“互连”时,就已经暗示这些相互连接的计算机是可以进行通信的,也就是说,从功能上和逻辑上看,这些计算机网络已经组成了一个大型的计算机网络,或称为互联网络,也可简称为互联网、互连网。   将网络互相连接起来要使用一些中间设备(或中间系统),ISO的术语称之为中继(relay)系统。根据中继系统所在的层次,可以有以下五种中继系统:   1.物理层(即常说的第一层、层L1)中继系统,即转发器(repeater)。   2.数据链路层(即第二层,层L2),即网桥或桥接器(bridge)。   3.网络层(第三层,层L3)中继系统,即路由器(router)。   4.网桥和路由器的混合物桥路器(brouter)兼有网桥和路由器的功能。   5.在网络层以上的中继系统,即网关(gateway).   当中继系统是转发器时,一般不称之为网络互联,因为这仅仅是把一个网络扩大了,而这仍然是一个网络。高层网关由于比较复杂,目前使用得较少。因此一般讨论网络互连时都是指用交换机和路由器进行互联的网络。本文主要阐述交换机和路由器及其区别。 二、交换机和路由器   “交换”是今天网络里出现频率最高的一个词,从桥接到路由到ATM直至电话系统,无论何种场合都可将其套用,搞不清到底什么才是真正的交换。其实交换一词最早出现于电话系统,特指实现两个不同电话机之间话音信号的交换,完成该工作的设备就是电话交换机。所以从本意上来讲,交换只是一种技术概念,即完成信号由设备入口到出口的转发。因此,只要是和符合该定义的所有设备都可被称为交换设备。由此可见,“交换”是一个涵义广泛的词语,当它被用来描述数据网络第二层的设备时,实际指的是一个桥接设备;而当它被用来描述数据网络第三层的设备时,又指的是一个路由设备。   我们经常说到的以太网交换机实际是一个基于网桥技术的多端口第二层网络设备,它为数据帧从一个端口到另一个任意端口的转发提供了低时延、低开销的通路。   由此可见,交换机内部核心处应该有一个交换矩阵,为任意两端口间的通信提供通路,或是一个快速交换总线,以使由任意端口接收的数据帧从其他端口送出。在实际设备中,交换矩阵的功能往往由专门的芯片(ASIC)完成。另外,以太网交换机在设计思想上有一个重要的假设,即交换核心的速度非常之快,以致通常的大流量数据不会使其产生拥塞,换句话说,交换的能力相对于所传信息量而无穷大(与此相反,ATM交换机在设计上的思路是,认为交换的能力相对所传信息量而言有限)。   虽然以太网第二层交换机是基于多端口网桥发展而来,但毕竟交换有其更丰富的特性,使之不但是获得更多带宽的最好途径,而且还使网络更易管理。   而路由器是OSI协议模型的网络层中的分组交换设备(或网络层中继设备),路由器的基本功能是把数据(IP报文)传送到正确的网络,包括:   1.IP数据报的转发,包括数据报的寻径和传送;   2.子网隔离,抑制广播风暴;   3.维护路由表,并与其他路由器交换路由信息,这是IP报文转发的基础。   4.IP数据报的差错处理及简单的拥塞控制;   5.实现对IP数据报的过滤和记帐。   对于不同地规模的网络,路由器的作用的侧重点有所不同。   在主干网上,路由器的主要作用是路由选择。主干网上的路由器,必须知道到达所有下层网络的路径。这需要维护庞大的路由表,并对连接状态的变化作出尽可能迅速的反应。路由器的故障将会导致严重的信息传输问题。   在地区网中,路由器的主要作用是网络连接和路由选择,即连接下层各个基层网络单位--园区网,同时负责下层网络之间的数据转发。   在园区网内部,路由器的主要作用是分隔子网。早期的互连网基层单位是局域网(LAN),其中所有主机处于同一逻辑网络中。随着网络规模的不断扩大,局域网演变成以高速主干和路由器连接的多个子网所组成的园区网。在其中,处个子网在逻辑上独立,而路由器就是唯一能够分隔它们的设备,它负责子网间的报文转发和广播隔离,在边界上的路由器则负责与上层网络的连接。 三、第二层交换机和路由器的区别   传统交换机从网桥发展而来,属于OSI第二层即数据链路层设备。它根据MAC地址寻址,通过站表选择路由,站表的建立和维护由交换机自动进行。路由器属于OSI第三层即网络层设备,它根据IP地址进行寻址,通过路由表路由协议产生。交换机最大的好处是快速,由于交换机只须识别帧中MAC地址,直接根据MAC地址产生选择转发端口算法简单,便于ASIC实现,因此转发速度极高。但交换机的工作机制也带来一些问题。   1.回路:根据交换机地址学习和站表建立算法,交换机之间不允许存在回路。一旦存在回路,必须启动生成树算法,阻塞掉产生回路的端口。而路由器的路由协议没有这个问题,路由器之间可以有多条通路来平衡负载,提高可靠性。   2.负载集中:交换机之间只能有一条通路,使得信息集中在一条通信链路上,不能进行动态分配,以平衡负载。而路由器的路由协议算法可以避免这一点,OSPF路由协议算法不但能产生多条路由,而且能为不同的网络应用选择各自不同的最佳路由。   3.广播控制:交换机只能缩小冲突域,而不能缩小广播域。整个交换式网络就是一个大的广播域,广播报文散到整个交换式网络。而路由器可以隔离广播域,广播报文不能通过路由器继续进行广播。   4.子网划分:交换机只能识别MAC地址。MAC地址是物理地址,而且采用平坦的地址结构,因此不能根据MAC地址来划分子网。而路由器识别IP地址,IP地址由网络管理员分配,是逻辑地址且IP地址具有层次结构,被划分成网络号和主机号,可以非常方便地用于划分子网,路由器的主要功能就是用于连接不同的网络。   5.保密问题:虽说交换机也可以根据帧的源MAC地址、目的MAC地址和其他帧中内容对帧实施过滤,但路由器根据报文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等内容对报文实施过滤,更加直观方便。   6.介质相关:交换机作为桥接设备也能完成不同链路层和物理层之间的转换,但这种转换过程比较复杂,不适合ASIC实现,势必降低交换机的转发速度。因此目前交换机主要完成相同或相似物理介质和链路协议的网络互连,而不会用来在物理介质和链路层协议相差甚元的网络之间进行互连。而路由器则不同,它主要用于不同网络之间互连,因此能连接不同物理介质、链路层协议和网络层协议的网络。路由器在功能上虽然占据了优势,但价格昂贵,报文转发速度低。   近几年,交换机为提高性能做了许多改进,其中最突出的改进是虚拟网络和三层交换。   划分子网可以缩小广播域,减少广播风暴对网络的影响。路由器每一接口连接一个子网,广播报文不能经过路由器广播出去,连接在路由器不同接口的子网属于不同子网,子网范围由路由器物理划分。对交换机而言,每一个端口对应一个网段,由于子网由若干网段构成,通过对交换机端口的组合,可以逻辑划分子网。广播报文只能在子网内广播,不能扩散到别的子网内,通过合理划分逻辑子网,达到控制广播的目的。由于逻辑子网由交换机端口任意组合,没有物理上的相关性,因此称为虚拟子网,或叫虚拟网。虚拟网技术不用路由器就解决了广播报文的隔离问题,且虚拟网内网段与其物理位置无关,即相邻网段可以属于不同虚拟网,而相隔甚远的两个网段可能属于不同虚拟网,而相隔甚远的两个网段可能属于同一个虚拟网。不同虚拟网内的终端之间不能相互通信,增强了对网络内数据的访问控制。   交换机和路由器是性能和功能的矛盾体,交换机交换速度快,但控制功能弱,路由器控制性能强,但报文转发速度慢。解决这个矛盾的最新技术是三层交换,既有交换机线速转发报文能力,又有路由器良好的控制功能。 四、第三层交换机和路由器的区别   在第三层交换技术出现之前,几乎没有必要将路由功能器件和路由器区别开来,他们完全是相同的:提供路由功能正在路由器的工作,然而,现在第三层交换机完全能够执行传统路由器的大多数功能。作为网络互连的设备,第三层交换机具有以下特征:   1.转发基于第三层地址的业务流;   2.完全交换功能;   3.可以完成特殊服务,如报文过滤或认证;   4.执行或不执行路由处理。   第三层交换机与传统路由器相比有如下优点:   1.子网间传输带宽可任意分配:传统路由器每个接口连接一个子网,子网通过路由器进行传输的速率被接口的带宽所限制。而三层交换机则不同,它可以把多个端口定义成一个虚拟网,把多个端口组成的虚拟网作为虚拟网接口,该虚拟网内信息可通过组成虚拟网的端口送给三层交换机,由于端口数可任意指定,子网间传输带宽没有限制。   2.合理配置信息资源:由于访问子网内资源速率和访问全局网中资源速率没有区别,子网设置单独服务器的意义不大,通过在全局网中设置服务器群不仅节省费用,更可以合理配置信息资源。   3.降低成本:通常的网络设计用交换机构成子网,用路由器进行子网间互连。目前采用三层交换机进行网络设计,既可以进行任意虚拟子网划分,又可以通过交换机三层路由功能完成子网间通信,为此节省了价格昂贵的路由器。   4.交换机之间连接灵活:作为交换机,它们之间不允许存在回路,作为路由器,又可有多条通路来提高可靠性、平衡负载。三层交换机用生成树算法阻塞造成回路的端口,但进行路由选择时,依然把阻塞掉的通路作为可选路径参与路由选择。 五、结论   综上所述,交换机一般用于LAN-WAN的连接,交换机归于网桥,是数据链路层的设备,有些交换机也可实现第三层的交换。路由器用于WAN-WAN之间的连接,可以解决异性网络之间转发分组,作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组,然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络,并采用不同协议。相比较而言,路由器的功能较交换机要强大,但速度相对也慢,价格昂贵,第三层交换机既有交换机线速转发报文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以广播应用。

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MP3维护方案大全

MP3锂电池之 益寿篇     传统镍电池如果充电时间过长,镍电池里的液体会结晶,阻止充电器将电充满。这样一来,为了使其性能最大化,必须充满电或定期放电。而对于锂电来说,我们可以在方便时刻随时为锂离子电池充电,完全不用像镍电池那样麻烦。    关于锂电寿命的讹传:锂电只能充300-500次,之后就需要更换。    正确的说法:锂电寿命和充电周期的完成次数有关,和充电次数没有直接关系。    一个充电周期意味着电池的所有电量由满用到空,再由空充到满的过程。这并不等同于充一次电。      简单的理解,例如,一块锂电在第一天只用了一半的电量,然后又为它充满电。如果第二天还如此,即用一半就充,总共两次充电下来,这只能算作一个充电周期,而不是两个。因此,通常可能要经过好几次充电才完成一个周期。每完成一个充电周期,电量就会减少一点。不过,减少幅度非常小,高品质的电池充过多次周期后,仍然会保留原始电量的 80%,很多锂电供电产品在经过两三年后仍然照常使用,就是这个原因。当然锂电寿命到了最终还是需要更换的。    锂电的寿命一般为300-500个充电周期。假设一次完全放电提供的电量为Q,如不考虑每个充电周期以后电量的减少,则锂电在其寿命内总共可以提供或为其补充300Q-500Q的电力。由此我们知道,如果每次用1/2就充,则可以充600-1000次;如果每次用1/3就充,则可以充900-1500次。以此类推,如果随机充电,则次数不定。总之,不论怎么充,总共补充进300Q-500Q的电力这一点是恒定的。所以,我们也可以这样理解:锂电池寿命和电池的总充电电量有关,和充电次数无关。深放深充和浅放浅充对于锂电寿命的影响相差不大。    事实上,浅放浅充对于锂电更有益处,只有在产品的电源模块为锂电做校准时,才有深放深充的必要。所以,使用锂电供电的产品不必拘泥于过程,一切以方便为先,随时充电,不必担心影响寿命。    延年篇:    温度不要太高   如果在高于规定的操作温度,即35°C以上的环境中使用锂电,电池的电量将会不断的减少,即电池的供电时间不会像往常那样长。如果在这样的温度下,还要为设备充电,那对电池的损伤将更大。即使是在较热的环境中存放电池,也会不可避免的对电池的质量造成相应的损坏。所以,尽量保持在适益的操作温度是延长锂电寿命的好方法。    太低也不好   如果在低温环境,即4°C以下中使用锂电,同样也会发现电池的使用时间减少了,有些手机的原装锂电在低温环境中甚至充不上电。但不必太担心,这只是暂时状况,不同于高温环境下的使用,一旦温度升起来,电池中的分子受热,就马上恢复到以前的电量。    生命在于运动   要想发挥锂离子电池的最大效能,就需要经常用它,让锂电内的电子始终处于流动状态。如果不经常使用锂电,请一定记得每月给锂电完成一个充电周期,做一次电量校准,即深放深充一次. MP3使用与维护技巧    现在越来越多的朋友都拥有了自己的数码随身听,如MD,MP3,CD等等;在我们欣赏美妙的音 乐时你可曾想到过他们的保养问题? 下面就来谈谈数码随身听的保养问题。   由于数码随身听的集成度比传统的磁带随身听要高得多,所以相比磁带机的复杂的机械结构 ,数码随身听只有很少的机械部分,或者没有机械部分。这给我们的保养带来了方便。下面就 按CD,MD这类带机械结构的机器和MP3这类无机械结构的机器来谈谈保养的具体办法。   CD和MD是近年开始流行起来的随身听系列。其结构比磁带机更精密,保养也更讲究。由 于CD和MD都是通过光头读取数据,并不接触碟片,所以我们保养时更多的是在使用的过程中。 听CD时尽量选质量好的碟片,因为质量差的碟片由于密度不一,在转动时的扭力矩很大,时间 一长,对电机危害很大,同样的原理,打口的碟片也要少听。平时机器一定要放在保护套里面 ,隔绝灰尘。对于光头来说我们一般不要动它,除非机器读碟不畅时,我们就要考虑清洗光头 了。清洗时一定不要使用任何清洗剂之类的化学物质,最好的清洗剂其实是纯净水,用棉签蘸 少许轻轻地擦就可以了。因为光头上的那层淡蓝色的增透膜实在是太娇嫩,若使用如清洗剂之类的化学物质,非常容易洗掉它。另外,可录式的MD机比单放的机器要多一个录音用的磁头, 所以在录音时千万不要剧烈晃动机器,以免碟片擦伤光头或磁头,从而导致磁头偏移,无法录音,那就麻烦了。   MP3机与前两类随身听相比,少了机械装置。所以保养相对简单许多。主要是清洗一下数据 传输接口,接口由于经常的插拔可能产生氧化层,就会造成接触不良传输出错等毛病。其实清 除上面产生的氧化层很容易,用普通的橡皮擦就可以擦掉了。另外,MP3是采用闪存芯片作为 储存介质,所以强磁场,强电场以及高温潮湿的环境都不利于MP3的使用。   下面再来谈谈机器的外壳和线控的保养问题。现在随身听的外壳不外乎两种材质:塑料和金 属合金。在这基础上外壳又分磨砂和烤漆面两种。比如松下的CD机兰色的CT570和SONY的MD机 乳白色的R900就是典型的烤漆面外壳,这类机器外壳比较难保养,一旦磨花了就会很难看,所 以我们平时要把机器放在很软的绒布袋内。如果有一点点很细微的磨痕,其实还是可以用膏体 […]

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共同分享:防止耳机线断掉的四个窍门

  小编用过不少耳塞,也挂过不少耳塞,我觉得耳塞挂的原因通常是导线出了问题。我想如果天下若有一种永远不会断掉的线材的话,那耳塞的寿命会大大延长——当然这只是希望而已。现在的耳塞内芯是无氧铜,外包一层胶皮,而金属的耐弯折性是有一定限度的。   既然无法长生不老,那就多学些养生之道。小编给大家介绍几个保护导线的小窍门。 导线是耳机最脆弱的部分,我们应该怎么保护它呢?   1,首先要注意,戴着耳塞睡觉的习惯绝对是耳塞的杀手。人进入深度睡眠就难免辗转反侧,此时导线会不知不觉地绕在胳膊上或者压在身下,什么时候被扯断了你可能还不觉得。所以小编强列建议大家在睡着之前取下耳塞。   2,购买耳塞,厂家一般有保护套或者保护盒附送,既然有条件我们为什么不利用呢。暂时不用或者外出的时候都可以把耳塞放在里面,既能防止尘土侵袭又能防止线材受损,何乐而不为呢?   3,若是厂家没有送保护套的耳塞,若是放在口袋或者包中外出携带,注意不要让线的两端(靠近耳塞头的一端和靠近插头的一端)处于弯曲状态。在走路的时候身体晃动会使得线材重复弯折,而对于金属来说这样最容易导致疲劳从而断掉。   4,汗液中含有电解质,从而加速导线胶皮的老化。所以在使用中尽量不要让耳机线过于贴身,中间最好有衣物遮挡。   最后小编再给大家介绍一个绝招,就是自己用泡沫或者其他材料做一个绕线器,不用的时候就把耳塞线缠在上面。这样既可以防止导线缠结而且外出携带也很方便,大家不妨一试。

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