TCP/IP (二)——常用设备简介

常用设备列表

设备	功能
网卡	使计算机连网的设备（Network Interface）
中继器（Repeater）	从物理层上延长网络的设备
网桥（Bridge）/2层交换机	从数据链路层上延长网络的设备
路由器（Router）/3层交换机	通过网络层转发分组数据的设备
4～7层交换机	处理传输层以上各层网络传输的设备
网关（Gateway）	转换协议的设备

电缆

  计算机之间通过电缆相互连接，根据数据链路的不同应选用不同类型的电缆进行连接。常见的电缆有双绞线电缆、光纤电缆、同轴电缆、串行电缆等。

数据链路名	通信媒介	传输速率	主要用途
以太网	同轴电缆	10Mbps	LAN
	双绞线电缆	10Mbps~100Gbps	LAN
	光纤电缆	10Mbps~100Gbps	LAN
无线	电磁波	数个Mbps	LAN~WAN
ATM	双绞线电缆 光纤电缆	25Mbps 155Mbps 622Mbps	LAN~WAN
FDDI	光纤电缆 双绞线电缆	100Mbps	LAN~WAN
帧中继	双绞线电缆 光纤电缆	约64k~1.5Mbps	WAN
ISDN	双绞线电缆 光纤电缆	64k~1.5Mbps	WAN

传输速率：两个设备之间数据 流动的物理速度 称为传输速率。单位为bps（Bits Per Second，每秒比特数）。传输速率又称作带宽（Bandwidth），带宽越大网络传输能力越强。
吞吐量：单位时间内成功地传送数据的量吗，单位也是bps。

网卡

  网卡是集成了连接局域网功能的设备，全称为网络接口卡（Network Interface Card，NIC），又称网络接口控制器（Network Interface Controller，NIC）、网络适配器（Network Adapter）、局域网接收器（LAN Adapter）。

  计算机必须具备能够接入无线网的NIC才能保证连接到网络。笔记本电脑如果没有内置的NIC，可以通过ExpressCard或者CardBus、压缩闪存以及USB方式插一块NIC后再连网

中继器

  中继器是作用在OSI模型第1层——物理层上的延长网络的设备。由电缆传过来的电信号或光信号经由中继器的波形调整和放大再传给另一个电缆。

  通常情况下中继器连接的是相同的通信媒介，但是有的中继器也能完成不同媒介之间的转接工作。比如，同轴电缆与光缆之间的信号调整。

  中继器并非能无限延长网络，一个10Mbps的以太网最多可以用4个中继器分段来连接，而100Mbps的以太网则最多只能连接2个中继器。

网桥/层交换机

  网桥是作用在OSI模型第２层——数据链路层上用于连接两个网络的设备。

  网桥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。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。网桥可通过检查FCS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。

FCS使用的是 循环冗余校验码（Cyclic Redundancy Check，CRC），有时由于噪音导致通信传输当中数据信号越来越弱，而这种CRC正是用来检查数据帧是否因此而受到破坏的。

  有些网桥能够判断是否将数据报文转发给相邻的网段，这种网桥被称作自学式网桥。这类网桥会记住曾经通过自己转发的所有数据帧的MAC地址，并保存到自己里的内存表中。由此，可以判断哪个网段中包含持有哪类MAC地址的设备。

路由器/3层交换机

  路由器是作用在OSI模型的第3层——网络层上用于连接两个网络、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。

  路由器还有分担网络负荷的作用，有些路由器具备一定的网络安全功能。在连接网络与网络的设备当中，路由器起着极为重要的作用。

4～7层交换机

  4~7层交换机处理OSI模型中从传输层至应用层的数据，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。

  实际通信当中，在网络比较拥堵时，会优先处理像语音这类对即时性要求较高的通信请求，而放缓处理像邮件或数据转发等稍有延迟也并无大碍的通信请求，即带宽控制，这也是4～7层交换机的重要功能之一。

网关

  网关是OSI参模型中负责将从传输层到应用层的数据进行转换和转发的设备。网关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。

设备及其对应的网络分层概览