我是网络新手,正在尽力理解一些概念。因此,如果路由器从未存在,而我们只有第 2 层交换机,那么会出现哪些问题,而交换机无法解决这些问题?通过这个问题,我试图了解出于什么原因需要创建路由器。
问候
答案1
我认为很容易立即跳到与性能/扩展相关的问题,但我认为更根本的问题是所有权。
不同的组织都希望拥有自己控制的网络,L3 及其路由本质上是在必要时互连此类网络的解决方案。
如果您真的想要一个每个人都与每个人相互联系的“扁平”结构,那么也许可以解决 L2 扩展问题,至少在某种程度上。
答案2
1969 年左右,阿帕网是为了使计算机能够相互通信而创建的,因为它们使用的语言完全不同。按照今天的说法,从 1 到 7 的每一层都是不同的。当麻省理工学院的某人想向伯克利发送电子邮件时,这就成了一个问题。
对数据包协议的研究产生了互联网协议。之所以这样命名,是因为它可以连接非常不同的网络。消息处理计算机演变成路由器。商业用途开始兴起,互联网摆脱了政府实验室的束缚。
即使在今天,这些层仍用于区分第 2 层管理和故障域。云并不希望您的桥接环路导致其网络瘫痪,因此采用 IP。
答案3
以下是我们姐妹网站的答案网络工程:
假设您连接到一台有 3 个端口的网桥。一个端口连接到您的主机;一个端口连接到您西边的网络;最后一个端口连接到您东边的网络。
现在假设您要将数据发送到具有第 2 层地址的设备。您的网桥如何知道是将数据包转发到东边还是西边?显然,您的网桥将在其转发表中查找 MAC 地址,并将数据包转发到适当的接口。
现在想象一下你身处一个全球网络中。你会把世界上所有的 MAC 地址都保存在你的网桥上吗?当设备打开或关闭时会发生什么?如果它们移动了怎么办?你如何找到未知设备?你会淹没整个地球吗?你无法跟踪全球网络上的每台设备。
简而言之,第 3 层地址提供路由信息。第 3 层地址具有传达位置和身份的层次结构。IP 地址的网络部分告诉您主机的位置(拓扑结构),并且可以汇总该信息,因此您的 PC 不需要知道如何将数据转发到 Internet 上的每台主机。这种扩展路由的能力使全球互联网成为可能。
答案4
好吧,我来回答一下这个问题:
一切都归结为一句话:Collision domain.
如果没有路由器,那么您需要将所有计算机连接到同一个子网。
我假设所有计算机都通过交换机而不是集线器网络连接,因为它会限制数据报包的发送位置。
以供参考:
当数据包通过集线器发送时,该数据包将被正确地发送到连接到集线器的所有设备,从而严重影响可用带宽。
这就是 802.11 b/g/n 网络上 WiFi 信号差的原因。邻居的噪音太大了!
另一方面,交换机将流量限制为仅涉及当前正在相互通信的两个设备,但我们仍然遇到问题:主要是ARP
。
在两台计算机能够互相通信之前,它们需要知道如何互相联系。
这是通过 ARP 广播实现的。
对话大致如下:
192.168.1.5: Hi! I am 192.168.1.5 and my MAC address is aa-bb-cc-dd-ee-ff what is the MAC address of 192.168.1.10?
(All devices listens and memorises the MAC and IP address and one replies).
192.168.1.10: Hi! I am 192.168.1.10 and my MAC address is bb-cc-dd-ee-ff-00.
(All devices listens and memorises the MAC and IP address).
现在,无需路由器,您将从所有连接到互联网的设备获取 ARP 广播数据包。
那将是一件坏事。只需阅读有关分布式拒绝服务攻击的内容即可。
会发生的情况是,您将被大量数据淹没而无法回复。
这基本上就是你和世界其他人之间的一场喊叫比赛。喊得最响亮的人获胜 - 这意味着你每次都会输。
此外,除非您使用 IPv6,否则您将无法与今天连接的所有机器进行通信。
可用的 IPv4 地址根本不够,但这是完全不同的话题。