网络设备妙解[昂捷论坛]

　局域网好比一栋大楼，每个人（好比主机）有自己的房间（房间就好比网卡，房号就是物理地址，即MAC地址），里面的人（主机）人手一个对讲机，由于工作在同一频道，所以一个人说话，其他人都能听到，这就是广播（向所有主机发送信息包），只有目标才会回应，其他人虽然听见但是不理（丢弃包），而这些能听到广播的所有对讲机设备就够成了一个广播域。而这些对讲机就是集线器（HUB），每个对讲机都像是集线器上的端口，大家都知道对讲机在说话时是不能收听的，必须松开对讲键才能收听，这种同一时刻只能收或者发的工作模式就是半双工。而且对讲机同一时刻只能有一个人说话才能听清楚，如果两个或者更多的人一起说就会产生冲突，都没法听清楚，所以这就构成了一个冲突域。

　　［广播域(Broadcast domain)：网络中的一组设备的集合。即同一广播包能到达的所有设备成为一个广播域。当这些设备中的一个发出一个广播时，所有其他的设备都能接收到这个广播帧。HUB和SWITCH的所有端口都是在一个广播域里，路由器上的每个端口自成一个广播域。］
有一天楼里的人受不了这种低效率的通信了，所以升级了设备，换成每人一个内线电话（交换机SWITCH，每个电话都相当于交换机上的一个端口），每人都有一个内线号码（逻辑地址即IP地址）。（这里要额外说一下IP地址和MAC地址转译的问题，常见的二层交换机只识别MAC地址，它内置一个MAC地址表，并不断维护和更新它，来确定哪个端口对应那台主机的MAC地址，而我们所用的通信软件都是基于IP的，IP地址和MAC地址的转换工作，就由ARP地址解析协议来完成。）在最开始时，没人知道哪个号码对应哪个人，所以要想打电话给某个人得先广播一下：“xxx，你的号码是多少？”“我的号码是xxxx”。这样你就有了目标的号码，所有的内线号码就是通过这种方式不断加入电话簿中（交换机的MAC地址表），下次可以直接拨到他的分机号码上去而不用广播了。大家都知道电话是点对点的通信设备，不会影响到其他人，起冲突的也只有两端说话的人而已，所以整个大的冲突域被分割成若干的小冲突域了。而且，电话在接听的同时可以说话，这样的工作模式就是全双工。这就是交换机比集线器性能更好的原因之一。

　　［ARP（地址解析协议）：ARP为IP地址（32 bit）到对应的硬件地址（48 bit的值）之间提供动态映射。从逻辑Internet地址到对应的物理硬件地址进行翻译，这就是ARP的功能。ARP高效运行的关键是由于每个主机上都有一个ARP高速缓存。这个高速缓存存放了最近Internet地址到硬件地址之间的映射记录。高速缓存中每一项的生存时间一般为20分钟，起始时间从被创建时开始算起。这个过程是自动完成的，一般应用程序用户或系统管理员不必关心。］

　　又过了一段时间，楼里的人想和旁边的楼联系，于是他们拉了一条电话线连到旁边的楼去了（统称专线接入，包括DDN，光纤，帧中继等连接方式）。大家都知道，拨打外线要先拨0到总机然后才能拨目的号码出去，这个总机就相当于路由器了。而你拨的号码也是对方总机的号码，之后才能再拨分机号码转到目的分机上去。总机用来找到对方的总机（择路）并且将内线电话转成外线号码（NAT网络地址转换），这就是路由器的主要用途了。而这样的千千万万的楼都通过错综复杂的线路相互连接起来，就构成了Internet。

　　［NAT网络地址转换（Network Address Translation）：当内部的计算机要与外部internet网络进行通讯时，具有NAT功能的设备负责将其内部的IP地址转换为合法的IP地址（即经过申请的IP地址）进行通信。NAT就是指这个转换的过程。宽带路由器基本都是基于NAT来使多台内网主机共享Internet的。］

　　IP地址有私有IP和公网IP之分，就像同一座大楼内线电话之间只要拨打内线号码即可通信，这个内线号码可以自定，只要在这栋楼内不重复即可，别的楼也可以自定同样的号码，不用担心楼与楼之间内线号码重复而发生冲突。这个内线号码就相当于私有IP（在TCP/IP协议中规定了一些网段专做为私有IP，这些网段不会在公网上出现，如：192.168.0.0～192.168.255.255这个C类网段），而总机的外线号码就相当于公网IP，要由电话局（好比ISP）来分配。

　　［ISP（网络服务提供商）：Internet Service Provider的缩写，指可以将您的计算机连上Internet的厂商，它还能提供电子邮件、硬盘虚拟空间出租、主机托管等网络服务。我们最常接触的ISP就是电信、网通、长宽等宽带接入商。］

　　总结：现在，大家都明白这些网络设备的用途和区别了吧？只要根据需求对应选择设备，就算是网络的初学者也能正确搭建自己的局域网。

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