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  • 交换机要具有哪些能力才可归分工作协议层,目前市面上的交换机就有很多的品牌和型号,功能上也有不少的差别,那自然就区分出了许多种类。通过这篇文章我们可以了解下,根据不同工作协议层来看看这些交换机所应该具备...

      交换机要具有哪些能力才可归分工作协议层,目前市面上的交换机就有很多的品牌和型号,功能上也有不少的差别,那自然就区分出了许多种类。通过这篇文章我们可以了解下,根据不同工作协议层来看看这些交换机所应该具备的特性。

      在我们现在的工作生活中,对上网的质量需求都是越来越高的,也因此网络设备也在不断更新发展。目前市面上的交换机就有很多的品牌和型号,功能上也有不少的差别,那自然就区分出了许多种类。

      ​​我们知道网络设备都是对应工作在OSI(开放系统互连参考模型)这一开放模型的一定层次上,工作的层次越高,说明其设备的技术性越高,性能也越好,档次也就越高。最简单的交换机就是工作在OSI的第二层上,而现在都已经发展到可以工作在第四层的交换机了。因此,我们就根据工作的协议层交换机可分第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机。

    第二层交换机

      OSI参考模型的第二层叫做数据链路层,第二层交换机通过链路层中的MAC地址实现不同端口间的数据交换,主要功能包括物理编址、错误校验、帧序列以及数据流控制。这是最基本的交换技术产品,目前桌面型交换机一般是属于这类型,因为桌面型的交换机一般来说所承担的工作复杂性不是很强,又处于网络的最基层,所以也就只需要提供最基本的数据链接功能即可。

      第二层交换机的应用是最为普遍的,一般应用于局域网的接入层,用来连接用户的计算机,并且其价格便宜,功能符合中、小企业实际应用需求。

    第三层交换机

      OSI参考模型的第三层叫做网络层,第三层交换机可以看成是路由器和二层交换机的结合,它比第二层交换机更加高档,功能更加强。它通常在数据链路层进行交换,仅在需要时(如VLAN间的通信)才在网络层进行路由。第三层交换机利用网络层的数据包头部信息来增强第二层交换机的功能,依据IP地址信息提供给网络路径选择,并实现不同网段间的数据交换。

      第三层交换机可以隔离广播域,具有很高的数据转发能力和良好的路由控制能力,能够实现不同VLAN主机间的高速路由。并且当网络规模较大时,可以根据特殊应用需求划分为小面独立的VLAN网段,以减小广播所造成的影响时。通常这类交换机是采用模块化结构,以适应灵活配置的需要。在大中型网络中,第三层交换机已经成为基本配置设备。

    第四层交换机

      OSI参考模型的第四层叫做传输层,该设备是采用第四层交换技术而开发出来的交换机产品,直接面对具体应用。第四层交换机支持的协议是各种各样的,如HTTP,FTP、Telnet、SSL等。在第四层交换中为每个供搜寻使用的服务器组设立虚IP地址(VIP),每组服务器支持某种应用。在域名服务器(DNS)中存储的每个应用服务器地址是VIP,而不是真实的服务器地址。当某用户申请应用时,一个带有目标服务器组的VIP连接请求(例如一个TCPSYN包)发给服务器交换机。服务器交换机在组中选取最好的服务器,将终端地址中的VIP用实际服务器的IP取代,并将连接请求传给服务器。这样,同一区间所有的包由服务器交换机进行映射,在用户和同一服务器间进行传输。

      第四层交换技术相对原来的第二层、第三层交换技术具有明显的优点,从操作方面来看,第四层交换是稳固的,因为它将包控制在从源端到宿端的区间中。另一方面,路由器或第三层交换,只针对单一的包进行处理,不清楚上一个包从哪来、也不知道下一个包的情况。它们只是检测包报头中的TCP端口数字,根据应用建立优先级队列,路由器根据链路和网络可用的节点决定包的路由,而第四层交换机则是在可用的服务器和性能基础上先确定区间。

      最后我们总结一下就是,第二层交换机,是根据第二层数据链路层的MAC地址和通过站表选择路由来完成端到端的数据交换的;第三层交换机,是直接根据第三层网络层IP地址来完成端到端的数据交换的;第四层交换机,可以说它是软件网络管理系统,是一类以软件技术为主,以硬件技术为辅的网络管理交换设备。

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  • 可是这三者的使用却不尽相同,今天飞畅科技的小编就来为大家介绍下集线器,交换机,路由器工作层次的区别。 集线器(Hub) —— 工作在物理层 信号在线路中传播会进行衰减,集线器的作用就是对信号进行再生放大,从而...

    集线器(Hub)、交换机(Switch)与路由器(Router)号称是网络硬件三剑客,一直以来都是网络界的活跃分子,但让非常多初入网络之门的菜鸟恼火的是,它们三者不仅外观相似,并且常常呆在一起。可是这三者的使用却不尽相同,今天飞畅科技的小编就来为大家介绍下集线器,交换机,路由器工作层次的区别。

    集线器(Hub) —— 工作在物理层

    信号在线路中传播会进行衰减,集线器的作用就是对信号进行再生放大,从而扩大了网络的传输距离。从功能就可以看出,集线器是工作在物理层的。而且从下图中可以看出,使用集线器的网络是总线型网络,那么当一台计算机发送消息时,所有的计算机都会收到消息。而且有一个问题就是有可能多台主机同时发送消息,那么这些信号在总线上相遇就会发生冲突,所以就需要使用"载波监听多点接入/碰撞检测(CSMA/CD)"。

    使用集线器的网络叫做共享式网络,该网络的所有主机都属于同一个冲突域,即一台计算机发送消息,其它的计算机都能够收到。而且同一时刻只能够有一台计算机发送消息(为了防止冲突)。

    虽然说在共享式网络中其它计算机也能够收到不是发给自己的信息,但是计算机会识别该信息是不是发送给自己的,如果不是那么就会丢弃。

    交换机(Switch) —— 工作在数据链路层

    前言——交换机转发的消息叫做帧。

    集线器的信道利用率太低了,所以就出现了交换机。交换机很很多个端口,每个端口都能够连接一台计算机,当计算机A向计算机B发送信息时,会在内部建立起一条临时性的数据传输通道,如果有多台计算机同时通信,那么就会维护多条通道。那么可以看出交换机的每个端口就是一个冲突域,如果该端口只连接了一台计算机,那么就相当于没有冲突。

    每台计算机都有一个网卡适配器,每个网卡适配器都有一个MAC地址,该地址是全球唯一的。

    当计算机A向计算B发送帧时,就会根据帧首部包含的目的主机MAC地址,将帧从合适的端口转发出去。那么交换机怎么知道从哪个端口把帧转发出去呢?

    交换机会在内部维护一个MAC地址表,其中包含了每个端口对应的主机的MAC地址。交换机在转发帧时,就会查找该MAC地址表,然后将帧从合适的端口转发出去。

    那么交换机是如何得到这个MAC地址表的呢?

    静态MAC地址表:当把一台计算机连接上交换机时,由管理员填写该表,从而形成MAC地址表。

    动态MAC地址表:当把一台计算机B连接上交换机时,什么事都不用做,当有计算机A向计算机B发送帧时,如果交换机不能够在MAC地址表中找到帧首部的目的MAC地址对应的是哪个端口,那么就会向所有的端口(除了发送帧的那个端口除外)发送该消息,然后只要计算机B回应了帧,交换机就知道哪个端口连接了计算机B,那么交换机就会在MAC地址表中记录下来。

    路由器(Router) —— 工作在网络层

    前言——路由器转发的消息叫做IP数据报。

    交换机是工作在数据链路层的,也即交换机只能转发局域网内的帧。如果网络A的主机想要发消息给网络B的主机就需要路由器了。

    如果网络A的主机1想要想网络B的主机2发送消息,那么主机1必须在IP数据报的首部加上源IP地址和目标IP地址,那么路由器A会根据目标IP地址将IP数据报转发到路由器B。路由器B接收到该IP数据报后,会将该IP数据报封装成帧,然后在帧的首部加上主机B的MAC地址作为目的地址,然后把该消息转发给主机B,或者转发给交换机,由交换机转发给主机B。

    那么路由器A怎么知道把IP数据包从哪个端口送出去呢?路由器内部维护了一张路由表,它知道把IP数据报从哪个端口发出去。这个就不详细说了,太复杂了。

    那么路由器B怎么知道某个IP地址对应了哪个主机,且该主机的MAC地址是什么呢?

    路由器内部维护了一张arp表,即地址解析协议表,它知道哪个IP地址对应了哪个MAC地址。

    ①如果arp表中存在该IP地址所对应的表项,那么根据该表项,直接将IP数据包加上相应的首部封装成帧。

    ②如果arp表中不存在该IP地址所对应的表项,那么路由器发送一个广播帧,将帧首部的目的MAC地址设为FFFFFFFFFFFF,交换机收到该帧后,发现其目的MAC地址是FFFFFFFFFFFF,就会将该帧从所有的端口(除了发送该帧的端口除外)转发出去,当计算机收到该帧后,就会把自己的IP地址和MAC地址都发送给路由器,这样路由器就生成了arp表了。然后再根据该表转发IP数据报。

    注:计算机接收的帧只有两种,①帧首部的目的MAC地址和自己的MAC地址一致;②帧首部的目的MAC地址是广播地址FFFFFFFFFFFF。(这里不考虑组播的情况)。

    好了,以上就是关于集线器,交换机,路由器工作层次区别的相关介绍,希望能对你有所帮助!飞畅科技,专业做光端机、光纤收发器、工业交换机、协议转换器的厂家,自主研发品牌,欢迎前来了解、交流。

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  • 原标题:交换机工作协议层的那些事交换机要具有哪些能力才可归分工作协议层,目前市面上的交换机就有很多的品牌和型号,功能上也有不少的差别,那自然就区分出了许多种类。笔者就带您了解下,根据不同工作协议层来...

    原标题:交换机与工作协议层的那些事

    交换机要具有哪些能力才可归分工作协议层,目前市面上的交换机就有很多的品牌和型号,功能上也有不少的差别,那自然就区分出了许多种类。笔者就带您了解下,根据不同工作协议层来看看这些交换机所应该具备的特性。

    在我们现在的工作生活中,对上网的质量需求都是越来越高的,也因此网络设备也在不断更新发展。目前市面上的交换机就有很多的品牌和型号,功能上也有不少的差别,那自然就区分出了许多种类。笔者就带您了解下,根据不同工作协议层来看看这些交换机所应该具备的特性。

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    我们知道网络设备都是对应工作在OSI(开放系统互连参考模型)这一开放模型的一定层次上,工作的层次越高,说明其设备的技术性越高,性能也越好,档次也就越高。最简单的交换机就是工作在OSI的第二层上,而现在都已经发展到可以工作在第四层的交换机了。因此,我们就根据工作的协议层交换机可分第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机。

    第二层交换机

    OSI参考模型的第二层叫做数据链路层,第二层交换机通过链路层中的MAC地址实现不同端口间的数据交换,主要功能包括物理编址、错误校验、帧序列以及数据流控制。这是最基本的交换技术产品,目前桌面型交换机一般是属于这类型,因为桌面型的交换机一般来说所承担的工作复杂性不是很强,又处于网络的最基层,所以也就只需要提供最基本的数据链接功能即可。

    第二层交换机的应用是最为普遍的,一般应用于局域网的接入层,用来连接用户的计算机,并且其价格便宜,功能符合中、小企业实际应用需求。

    第三层交换机

    OSI参考模型的第三层叫做网络层,第三层交换机可以看成是路由器和二层交换机的结合,它比第二层交换机更加高档,功能更加强。它通常在数据链路层进行交换,仅在需要时(如VLAN间的通信)才在网络层进行路由。第三层交换机利用网络层的数据包头部信息来增强第二层交换机的功能,依据IP地址信息提供给网络路径选择,并实现不同网段间的数据交换。

    第三层交换机可以隔离广播域,具有很高的数据转发能力和良好的路由控制能力,能够实现不同VLAN主机间的高速路由。并且当网络规模较大时,可以根据特殊应用需求划分为小面独立的VLAN网段,以减小广播所造成的影响时。通常这类交换机是采用模块化结构,以适应灵活配置的需要。在大中型网络中,第三层交换机已经成为基本配置设备。

    第四层交换机

    OSI参考模型的第四层叫做传输层,该设备是采用第四层交换技术而开发出来的交换机产品,直接面对具体应用。第四层交换机支持的协议是各种各样的,如HTTP,FTP、Telnet、SSL等。在第四层交换中为每个供搜寻使用的服务器组设立虚IP地址(VIP),每组服务器支持某种应用。在域名服务器(DNS)中存储的每个应用服务器地址是VIP,而不是真实的服务器地址。当某用户申请应用时,一个带有目标服务器组的VIP连接请求(例如一个TCPSYN包)发给服务器交换机。服务器交换机在组中选取最好的服务器,将终端地址中的VIP用实际服务器的IP取代,并将连接请求传给服务器。这样,同一区间所有的包由服务器交换机进行映射,在用户和同一服务器间进行传输。

    第四层交换技术相对原来的第二层、第三层交换技术具有明显的优点,从操作方面来看,第四层交换是稳固的,因为它将包控制在从源端到宿端的区间中。另一方面,路由器或第三层交换,只针对单一的包进行处理,不清楚上一个包从哪来、也不知道下一个包的情况。它们只是检测包报头中的TCP端口数字,根据应用建立优先级队列,路由器根据链路和网络可用的节点决定包的路由,而第四层交换机则是在可用的服务器和性能基础上先确定区间。

    最后我们总结一下就是,第二层交换机,是根据第二层数据链路层的MAC地址和通过站表选择路由来完成端到端的数据交换的;第三层交换机,是直接根据第三层网络层IP地址来完成端到端的数据交换的;第四层交换机,可以说它是软件网络管理系统,是一类以软件技术为主,以硬件技术为辅的网络管理交换设备。返回搜狐,查看更多

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  • 网络协议 交换机基础

    千次阅读 2018-05-18 17:07:13
    一、TCP/IP协议1、TCP/IP通信协议是目前最完整、最被广泛支持的通信协议2、主机与主机之间通信三个要素 IP地址(IP address) 子网掩码(subnet mask) IP路由(IP router) 二、IP地址1、 作用:用来标识一...

    一、TCP/IP协议

    1、TCP/IP通信协议是目前最完整、最被广泛支持的通信协议

    2、主机与主机之间通信三个要素

      IP地址(IP address)

      子网掩码(subnet mask)

      IP路由(IP router)

     

    二、IP地址

    1、 作用:用来标识一个节点的网络地址

    2、 组成:32位,以4个十进制数来表示,之间用 . 隔开

    3、 分类:

        A   1 ~ 127    网+主+主+主

        B   128 ~ 191  网+网+主+主

        C   192 ~ 223  网+网+网+主

        D   224 ~ 239 组播(多播)

        E   240 ~ 254 科研

    4、默认子网掩码

        A 类  255.0.0.0

        B 类  255.255.0.0

        C 类  255.255.255.0

    5、网关

        就是一个网络连接到另一个网络的“关口”

    6、公有IP地址和私有IP地址 

        私有地址范围:

        A类 10.0.0.1 ~ 10.255.255.254

        B类 172.16.0.1 ~ 172.31.255.254

        C类 192.168.0.1 ~ 192.168.255.254

     

    计算机网络的功能:

        数据通信、资源共享、增加数据可靠性、提高系统处理能力

     

    计算机网络的发展:

        60年代:分组交换

        70-80年代:TCP/IP

        90年后:Web技术

     

    网络协议与标准

    1、协议:一组控制数据通信的规则,协议的三要素:语法、语义,同步

    2、标准:一致同意的规则可以理解为标准

        ISO(国际标准化组织)在网络通信中创建了OSI(开放系统互联)模型

        ANSI(美国国家标准化局)

        ITU-T(国际电信联盟-电信标准部)

        IEEE(电气和电子工程师学会)

     

    按照网络规模和使用范围分类为

    WAN:广域网    

    LAN:局域网

     

    网络设备:交换机、路由器

    网络安全设备:防火墙、VPN设备

    网络设备生产厂商:cisco思科,华为。

     

    网络拓扑结构

        1、点对点:两台设备之间有一条单独的连接

        2、星型拓扑

           优点:易于实现、易于网络扩展、易于故障排查

           缺点:中心节点压力大、组网成本较高

        3、网型拓扑结构

           各个节点至少与其他两个节点相连

           可靠性高、组网成本高

     

    带宽

        单位为比特/秒,记为bit/s、 b/s、 bps

        8bit=1byte

     

    协议分层

    为了降低网络设计的复杂性,将协议进行了分层设计

    应用层:网络服务与最终用户的一个接口

    表示层:数据的表现形式,如加密、压缩。

    会话层:建立、管理、中止会话,例如断点续传。

    传输层:定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验,实现了程序与程序的互连,可靠与不可靠的传输。

    网络层:进行逻辑地址寻址,实现不同网络之间的通信,定义了IP地址,为数据传输选择最佳路径,路由器工作在网络层。

    数据链路层:建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能、通过MAC地址实现数据的通信,帧包装、帧传输、帧同步。交换机工作在数据链路层。

    物理层:建立、维护、断开物理连接,定义了接口及介质,实现了比特流的传输。

     

    数据解封装过程

    数据在传输的过程中从上层入下层进行封装,对于接收方从底层到顶层进行解封装。

     

    TCP/IP协议族的组成

    应用层:HTTP、https、FTP、TFTP、SMTP 、pop3、SNMP、DNS 、telnet

    传输层:TCP、UDP

    网络层:ICMP、IGMP、IP、ARP、RARP

     

    PDU(协议数据单元)

    传输层      段    segment

    网络层      包    packet

    数据链路层  帧    frame

    物理层      比特  bit

     

    相应层次的设备

    应用层     计算机

    传输层     防火墙

    网络层     路由器

    数据链路层 交换机

    物理层     网卡

     

    接口

    以太网接口:

    RJ-45水晶头

    光纤接口:

    FC 、ST、SC、LC 窄体方形光纤接头(目前主流)、MT-RJ 

     

    双绞线

    1、双绞线分类:

        屏蔽双绞线 (STP)

            线外包裹一层金属网膜,用于电磁环境非常复杂的工业环境中 

        非屏蔽双绞线 (UTP)

    2、双绞线标准与分类:

        Cat5五类双绞线,传输频率为100MHz,适用于100Mbps的网络

        Cat 5e衰减更小,串扰更少,性能优于5类线 (超五类)

        Cat 6传输频率为1000MHz

        Cat 7传输频率为10000MHz

     

    3、双绞线的连接规范

        1)线序

        T568A:白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕

        T568B:白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕 

        1、2发送,3、6接收

        2)线缆的连接:

        标准网线(直连线或直通线):用于连接不同设备(A-A,B-B)

        交叉网线:用于连接相同设备 (A-B)

        全反线 :不用于以太网的连接,主要用于计算机的串口和路由器或交换机的console(控制口)相连

        特例:计算机直接连接路由器用交叉线 交换机与交换机相连使用交叉或直连线一般用交叉线  

    4、物理层设备

        网卡、中继器

     

    交换机的工作模式

    Switch>用户模式

    Switch>enable 

    Switch#特权模式

    Switch#configure  terminal 

    Switch(config)#全局配置模式

    Switch(config)#interface fastEthernet 0/1

    Switch(config-if)#接口模式

    exit返回上一模式

    end直接退到特权模式

     

    常用命令:

    Switch(config)#hostname S1  //修改主机名为S1

    Switch#show  running-config  //查看配置信息

    Switch#show version  //查看IOS版本信息

    配置enable明文口令

        全局配置模式:enable  password  123

    配置enable密文口令

        全局配置模式: enable  secret  456

    保存交换机的配置

    特权: copy  running-config  startup-config

       或 :write

    恢复设备出厂默认值

    特权:erase  startup-config

              reload

     

    设备配置的准备工作

    空闲一段时间后,重回初始界面的问题

    switch(config)#line con 0

    switch(config-line)#exec-timeout 0 0

     

    禁用DNS查询

    switch(config)#no ip domain-lookup

     

    接口模式:shutdown禁用此接口

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  • 就路由器与交换机来说,主要区别体现在以下几个方面: (1)工作层次不同 最初的的交换机工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层,也就是第二层,而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在...
  • 计算机网络协议层次

    万次阅读 多人点赞 2016-11-16 14:54:15
    本文介绍了计算机网络的协议层次划分
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  • 表1 设备的工作层次 应用层 应用网关 传输层 传输网关 网络层 路由器 数据链路层 网桥、交换机 物理层 中继器、集线器 物理层中有中继器,中继器是模拟设备,主要用来处理自己所连的线缆上的信号。...
  • 一层交换机 只支持物理层协议二层交换机 支持物理层和数据链路层协议,如以太网交换机三层交换机 支持物理层,数据链路层及网络层协议,如某些带路由功能的交换机例如:二层交换机 楼层一 楼层二分别有两台2层交换机,...
  • TCP协议详解及交换机路由器概念

    千次阅读 2020-07-22 19:22:17
    TCP协议 特点:面向连接、可靠(数据包不丢失、不错误、不乱序)的协议、可以进行流量控制 报文格式 由两部分组成:TCP首部(头部)+TCP数据部分(需要传输的东西) ----首部由两部分组成,一个部分是20个字节的...
  • MSTP是一个共有的生成树协议,在实际生产环境中得到广泛的应用。 MSTP(Multiple Spanning tree Algorithm and protocol)是多生成树技术,允许在一个交换环境中运行多个生成树,每个生成树称为一个实例(instance)...
  • - 冯若航的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/20465477/answer/18025629 1、工作层次方面:交换机工作在数据链路层;路由器工作在网络层。 2、转发依据方面:交换机转发所依据的对象是mac地址;路由器...
  • 交换机工作原理 局域网内实现主机与主机的通信,是通过交换机实现的。 MAC地址,是交换机的物理地址,处于第二层,数据链路层。通常来说MAC地址不可以更改 MAC地址列表,记录了LAN口和MAC地址的对应关系 交换数...
  • 1、TCP/IP通信协议是目前最完整、最被广泛支持的通信协议,它可以让不同网络架构、不同操作系统的计算机之间通信,是Internet的标准通信协议 2、主机与主机之间通信三个要素 IP地址(IP address) 子网...
  • 以太网交换机常用的功能及协议

    千次阅读 2010-08-10 22:15:00
    摘要:介绍了适合应用于宽带接入网的以太网交换机所常用的功能及协议。关键词:以太网 VLAN 组播 QoS一、简介  以太网由美国Xerox公司和Stanford大学联合开发,1975年推出。由Xerox公司和Stanford大学合作于...
  • 交换机工作原理定义

    2019-11-29 09:40:08
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    2015-07-06 20:03:22
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  • TCP/IP协议栈 路由器 交换机

    千次阅读 2021-11-02 18:44:36
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    千次阅读 2018-10-27 00:00:00
    被管理的网络设备中包含了大量的信息, 为了能够在SNMP 报文中唯一的标识某个特定的管理单元,MIB 采用树形层次结构来描述网络设备中的管理单元。树的节点表示某个特定的管理单元。MIB 则是网络设备的单元标识符的...
  • 网卡工作在osi的第二层,也就是du数据链路层,数据链路层有个非常明确的协议,就是mac物理地址协议,网卡保存有dao明确的mac地址,因此可以确认其属于数据链路层。 集线器 集线器(hub)工作在OSI参考模型的物理层...
  • 四层交换机(常用作负载均衡),网桥:对高层协议(包括传输层及更高层次)进行转换的网间连接器。 网卡 是工作在数据链路层的网路组件,是局域网中连接计算机和传输介质的接口,不仅能实现与局域网传输介质之间的...
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  • 从计算机网络协议层次讲网络

    千次阅读 2018-09-01 20:38:58
    计算机网络协议层次

空空如也

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交换机工作的协议的层次