信号在网线和集线器中传输
每个包都是独立传输的
信号衰减和噪声
MDI/MDI-X切换开关
也有一些产品上没有切换开关,而是安装了 MDI 和 MDI-X 两种接口。此外,还有一些产品能够自动判断 MDI 和 MDI-X 并在两种模式间自动切换
交叉网线
集线器将信号发送给所有连接在它上面的线路。
交换机的包转发操作
大家可以认为交换机的每个网线接口后面都是一块网卡
交换机端口的 MAC 模块不具有 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。
自动协商:确定最优的传输速率
在以太网中,当没有数据在传输时,网络中会填充一种被称为连接脉冲的脉冲信号。
以太网设备的网线接口周围有一个绿色的 LED 指示灯,它表示是否检测到正常的脉冲信号。如果绿灯亮,说明 PHY(MAU)模块以及网线连接正常。
MAC 模块、缓冲区、内存和总线部分的异常无法通过这个指示灯来判断。
路由器的包转发操作
路由器是基于 IP 设计的,而交换机是基于以太网设计的
路由器转发模块和端口模块的关系,就相当于协议栈的 IP 模块和网卡之间的关系
以以太网端口为例,路由器的端口具有 MAC 地址,因此它就能够成为以太网的发送方和接收方。端口还具有 IP 地址,从这个意义上来说,它和计算机的网卡是一样的。但端口并不会成为 IP 的发送方和接收方
端口是按照以太网规范接收包的,即当端口的 MAC 地址和包的接收方MAC 地址一致时,端口才接受这个包,否则就丢弃包
路由器根据“IP 地址”判断转发目标
交换机在地址表中只匹配完全一致的记录,而路由器则会忽略主机号部分,只匹配网络号部分。
路由聚合
路由表的子网掩码列只表示在匹配网络包目标地址时需要对比的比特数量
路由表记录维护的方式和交换机也有所不同。交换机中对 MAC 地址表的维护是包转发操作中的一个步骤 ,而路由器中对路由表的维护是与包转发操作相互独立的
对路由表进行维护的方法有几种,大体上可分为以下两类。
(a)由人手动维护路由记录
(b) 根据路由协议机制,通过路由器之间的信息交换由路由器自行维护路由表的记录
路由器的端口都具有 MAC 地址,只接收与自身地址匹配的包,遇到不匹配的包则直接丢弃
通过路由器转发的网络包,其接收方 MAC 地址为路由器端口的MAC 地址。
路由表中子网掩码为 0.0.0.0 的记录表示“默认路由”。
包的有效期
通过分片功能拆分大网络包
路由器和 Windows 不一样,当包可以直接发送到最终接收方时,一般网关列是留空的
路由器也会使用 ARP 来查询下一个转发目标的 MAC 地址。
路由器将包的传输工作委托给交换机来进行
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。