无线路由器如何区分两台计算机

无线路由器如何区分两台计算机

假设我们有这个:

Network 1                      Network 2
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|   \  /                    |  |    \  /      |
|    \/                     |  |     \/       |
| ----------  ------------  |  | ----------   |
| |Router 1|--|Computer 2|  |  | |Router 2|   |
| ----------  ------------  |  | ----------   |
|     |                     |  |     |        |
|     |                     |  |     |        |
| ------------              |  | ------------ |
| |Computer 1|              |  | |Computer 3| |
| ------------              |  | ------------ |
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我们假设所有计算机同时发送数据。

假设计算机 1 发送“hello”(这并不完全现实),而计算机 2 发送“goodbye”。信号会不会混杂在一起,变成“hegol”和“loodobye”之类的东西?如果计算机 3 发送自己的加密内容,而路由器 1 读取了它,看起来会很乱。

路由器如何区分一台计算机的信号和另一台计算机的信号?

答案1

从网络 101 的角度来看,Darren 的回答是正确的。使用 MAC 地址将有助于确定消息要用于哪台计算机。

稍微扩展一下,端口号(由 UDP 或 TCP 使用)将确保字节被视为正确对话的一部分。因此,当您的 Web 浏览器同时下载多个图形时,匹配源 TCP 端口号将有助于确定这些字节是用于一个图形还是另一个图形。

然而,除了网络 101 之外,还有 CSMA:CA,即运营商选择多路访问:冲突避免。此功能只是 Wi-Fi 标准的一部分。这与 CSMA:CD 形成对比,CSMA:CD 代表运营商选择多路访问:冲突检测,它只是以太网标准的一部分。

在 Wi-Fi 中,两个设备永远不会同时通话。它们会轮流通话。每次通话的时间很短,因此多个设备可以在很短的时间内轮流通话。但它们永远不会真正同时通信。如果它们同时通信,就会产生干扰。

CSMA:CA 将检查无线电波是否正在使用。如果没有,则会尝试发送一条短消息,只是为了确认设备现在可以通话。在远端同意后,就可以进行(快速)对话。

CSMA:CD 稍微激进一些。如果铜线一段时间没有发送信号,设备将尝试发送消息。

两种 CSMA 方法都会尝试检测是否发生冲突。如果发生冲突,每个设备都会尝试随机化“退避”期,然后再尝试发送,看看是否可以安全发送。

CSMA:CA 更安全(使冲突发生的可能性更小),但成本也更高(需要等待更多时间和/或需要更多字节)。Wi-Fi 更倾向于使用 CSMA:CA 的原因是,与以太网相比,Wi-Fi 的冲突成本可能高得多。Wi-Fi 不仅速度通常较慢,而且您更有可能遇到这样的问题:一台设备可能与另一台未被检测到的设备共享媒体(无线电波)。

例如,如果两台笔记本电脑与中间的接入点 (AP) 通信,AP 可能需要与两台笔记本电脑通信,即使两台笔记本电脑可能超出彼此的范围(因此两台笔记本电脑都不知道对方的存在)。为了最大限度地降低冲突风险,可用性测试保持非常短,并且只有当所有设备都表明“现在”可能是冒险进行主动通信的好时机时,才会进行较长的通信。

相比之下,以太网段上的每台设备都可能能够相当快地注意到介质(线路)正在被使用。因此,冲突发生的可能性较小,因此更大的风险更有可能得到回报。因此,使用成本较低的 CSMA:CD。

这些协议(CSMA:CA 和 CSMA:CD)是其他协议(Wi-Fi 和以太网)的一部分,技术含量很高。例如,如果您连接了几个集线器,CSMA:CD 可以考虑电信号从交换机一端的计算机传输到集线器另一端的计算机需要多长时间。此类计算被视为决定发生冲突时需要多长时间后退的一部分。

因此,总结一下答案,由于 CSMA:CA(一种复杂的协议,只是更复杂的 Wi-Fi 协议的一部分),实际上您永远不会让两台设备同时成功结束冲突通信。如果两台设备确实尝试同时发送某些内容,则最终会发生冲突,并且两台设备都会(稍后)再次尝试重新发送数据。

维基百科关于“载波侦听多路访问与冲突避免”(CSMA:CA) 的文章

有趣的是:如果您使用点对点以太网连接,则可以使用全双工模式。使用全双工,两个设备可以同时发送信息。它们还会监听由碰撞引起的“问题”。我所说的“问题”是指在尝试双向发送信息时发生的反射(电)信号。如果电信号存在此类“问题”,则设备可以分析这些“问题”,并将发送的数据与接收到的有问题的电信号进行比较,并找出从另一端发送的哪些位可以生成接收到的精确反射信号。因此,设备即使在发送数据时也可以有效地接收数据。但是,当有两个以上的设备时,这会变得太复杂了。

答案2

这是网络 101。

IP(互联网协议)网络上的设备由其 MAC(媒体访问控制)地址和 IP 地址唯一标识。

这些地址(几乎总是,除非出现问题)对于每个设备都是唯一的,特别是由制造商设置的 MAC 地址,通常不能由最终用户更改。

每个以太网帧以以太网头开始,其前两个字段包含目标和源 MAC 地址。

路由器(无线或有线)使用此信息来识别通信来自的设备。

关于第二个网络(计算机 3)的问题部分;如果我们谈论的是两个具有不同 SSID 和密钥的不同 wifi 网络,那么即使它们都在同一频道上运行,每个无线接入点都会忽略未标记其自己的 SSID 的流量。

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