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计算机的六种连接方式

时间:2023-10-19 来源:冷接机焊接

  半双工通信且容易冲突,同一时间只允许往一个方向发数据,如果电缆上有数据,不会马上发送,会进行等待,等到空闲时发。

  不安全,发送数据时,电缆上的所有设备都会接收到,甚至是终结电阻,机器即使发现MAC地址不是自己,也无法回应。

  中间断了,整个瘫痪,如果第一台机器的连接线断裂了,那么受影响的机器不止连接线的那一台机器,其它的消息发送过去还会回弹,影响所有设备。

  集线器能解决【中间断了,整个瘫痪】的问题,但它仍存在半双工通信和不安全的特点。

  只知道目标的 IP 地址,所以要通过 ARP 协议获取目标机器 MAC 地址,集线器将ARP协议会发送给所有计算机,所有计算机将自己的 IP 地址通过 ARP 协议再发送给计算机0。

  获取到计算机2的MAC地址后,发送带有源地址和目标地址的 ICMP 协议,此时集线器又将 ICMP 协议发送给所有计算机,计算机2是目标机器,其它机器不会接收。

  最后由计算机2发送ICMP协议回应计算机0,同样会发送给所有的机器,只有计算机0接收。

  可是集线器仍然没有解决,知道了每个设备的 MAC 地址,仍然要将 ICMP 协议给发送给所有设备的问题,网桥便是进阶的解决方案。

  在同一网段,网桥能够最终靠自学习得知每个接口那侧的mac地址,从而起到隔绝冲突域的作用,两侧互不干扰,可以各自发数据。

  计算机0发送 ARP 协议(带有源 IP 地址和目标IP 地址),此时会发送给所有计算机,但经过网桥0 的时候,网桥0通过IP地址记忆了计算机0在左侧。

  计算机1发送 ARP 协议告知 MAC 地址,同样会发送消息给所有计算机,网桥0通过IP地址记忆了计算机1也在左侧。

  计算机0发送ICMP协议(带有源 IP 地址和目标IP 地址)的时候,网桥0知道目标IP计算机1在左侧,不会向右侧发送ICMP协议。

  计算机1回应ICMP协议(带有源 IP 地址和目标IP 地址)时,网桥0知道目标IP计算机0在左侧,不会向右侧发送ICMP协议。

  通过网桥的记忆功能,起到隔离冲突域的作用,减少 ICMP 协议的发送次数。

  但是网桥只有两个接口,可以连接的设备很有限,交换机的功能相当于集线器+多接口的网桥,它同样具有记忆功能,记录计算机的IP地址。

  先通过 ARP 协议(带有源地址和目标地址),获取机器的 MAC 地址,ARP协议要发送给所有的计算机,此时交换机0记忆了计算机0的IP地址

  计算机1是目标机器,发送自己的 MAC 地址给计算机0,交换机0知道计算机0在自己的左侧,所以这次的 ARP 协议不会发送到交换机1那一侧。并且此时计算机0记忆了计算机1的IP地址

  计算机0再发送 ICMP 协议给计算机1时,交换机0也不会将 ICMP 协议发送到交换机1那一侧,因为它知道目标机器计算机1在自己的左侧。

  交换机可以全双工通信,两侧可以互发消息,一侧故障不影响其它机器,并且具有记忆功能,减少 ICMP 协议误发的可能性。

  如果全国甚至全世界的机器都通过交换机连接的话,因为交换机不能跨网段使用,所以不仅 IP 地址不够用,并且 ARP协议要发送全国至全世界,仍然是不安全的。

  路由器就成了这样一些问题的终极解决方案,路由器是跨网段使用的,能隔绝广播域,想要使用路由器,需要配置路由器对应测的接口IP地址,并在每台计算机上配置网关。

  因为已经跨网段,所以目标IP地址变成了网关的IP地址,此时发送 ARP 广播,是为了获取网关的 MAC 地址

  获取网关的MAC地址后,发送 ICMP 协议,经过交换机将消息发送给网关

  网关发现目标IP地址是右边的网段,右边的网关向右边经过交换机发送 ARP 广播,找寻目标IP地址机器的 MAC 地址

  找到目标IP的 MAC地址后,右边的网关发送 ICMP 协议给目标机器

  目标机器发消息经过右边交换器发送路由器,路由器经过左边交换机发送给源机器

  以上就是计算机的六种连接方式, 更多有关前端、网络协议的内容可以借鉴我其它的博文,持续更新中~

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