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Android C++系列:Linux網絡(五)常見術語 - 动态 详情

1. 什麼是路由(route)?

  1. 網絡信息從信源到信宿的路徑。路由是指路由器從一個接口上收到數據包,根據數據包的目的地址進行定向並轉發到另一個接口的過程。
  2. 路由通常與橋接來對比,在粗心的人看來,它們似乎完成的是同樣的事。它們的主要區別在於橋接發生在OSI參考模型的第二層(數據鏈路層),而路由發生在第三層(網絡層)。這一區別使二者在傳遞信息的過程中使用不同的信息,從而以不同的方式來完成其任務。
  3. 確定最佳路徑,通過網絡傳輸信息。

2. 路由器工作原理

路由器(Router)是連接因特網中各局域網、廣域網的設備,它會根據信道的情況自動 選擇和設定路由,以最佳路徑,按前後順序發送信號的設備。

傳統地,路由器工作於OSI七層協議中的第三層,其主要任務是接收來自一個網絡接口 的數據包,根據其中所含的目的地址,決定轉發到下一個目的地址。因此,路由器首先得在 轉發路由表中查找它的目的地址,若找到了目的地址,就在數據包的幀格前添加下一個MAC 地址,同時IP數據包頭的TTL(Time To Live)域也開始減數, 並重新計算校驗和。當數據 包被送到輸出端口時,它需要按順序等待,以便被傳送到輸出鏈路上。

路由器在工作時能夠按照某種路由通信協議查找設備中的路由表。如果到某一特定節點有一條以上的路徑,則基本預先確定的路由準則是選擇最優(或最經濟)的傳輸路徑。由於各種網絡段和其相互連接情況可能會因環境變化而變化,因此路由情況的信息一般也按所使用的路由信息協議的規定而定時更新。網絡中,每個路由器的基本功能都是按照一定的規則來動態地更新它所保持的路由表,以便保持路由信息的有效性。為了便於在網絡間傳送報文,路由器總是先按照預定的規則把較大的數據分解成適當大小的數據包,再將這些數據包分別通過相同或不同路徑發送出去。當這些數據包按先後秩序到達目的地後,再把分解的數據包按照一定順序包裝成原有的報文形式。路由器的分層尋址功能是路由器的重要功能之一,該功能可以幫助具有很多節點站的網絡來存儲尋址信息,同時還能在網絡間截獲發送到遠地網段的報文,起轉發作用;選擇最合理的路由,引導通信也是路由器基本功能;多協議路由器還可以連接使用不同通信協議的網絡段,成為不同通信協議網絡段之間的通信平台。

路由和交換之間的主要區別就是交換髮生在OSI參考模型第二層(數據鏈路層),而路 由發生在第三層,即網絡層。這一區別決定了路由和交換在移動信息的過程 中需使用不同 的控制信息,所以兩者實現各自功能的方式是不同的。

3. 路由表(Routing Table)

在計算機網絡中,路由表或稱路由擇域信息庫(RIB)是一個存儲在路由器或者聯網計 算機中的電子表格(文件)或類數據庫。路由表存儲着指向特定網絡地址的路徑。

4. 以太網交換機工作原理

以太網交換機是基於以太網傳輸數據的交換機,以太網採用共享總線型傳輸媒體方式的 局域網。以太網交換機的結構是每個端口都直接與主機相連,並且一般都工作在全雙工方 式。交換機能同時連通許多對端口,使每一對相互通信的主機都能像獨佔通信媒體那樣,進 行無衝突地傳輸數據。

以太網交換機工作於OSI網絡參考模型的第二層(即數據鏈路層),是一種基於 MAC(Media Access Control,介質訪問控制)地址識別、完成以太網數據幀轉發的網絡設備。

5. hub工作原理

集線器實際上就是中繼器的一種,其區別僅在於集線器能夠提供更多的端口服務,所以集線器又叫多口中繼器。

集線器功能是隨機選出某一端口的設備,並讓它獨佔全部帶寬,與集線器的上聯設備 (交換機、路由器或服務器等)進行通信。從Hub的工作方式可以看出,它在網絡中只起到信 號放大和重發作用,其目的是擴大網絡的傳輸範圍,而不具備信號的定向傳送能力,是—個標準的共享式設備。其次是Hub只與它的上聯設備(如上層Hub、交換機或服務器)進行通信, 同層的各端口之間不會直接進行通信,而是通過上聯設備再將信息廣播到所有端口上。 由 此可見,即使是在同一Hub的不同兩個端口之間進行通信,都必須要經過兩步操作:第一步 是將信息上傳到上聯設備;第二步是上聯設備再將該信息廣播到所有端口上。

6. 半雙工/全雙工

  • Full-duplex(全雙工)全雙工是在通道中同時雙向數據傳輸的能力。
  • Half-duplex(半雙工)在通道中同時只能沿着一個方向傳輸數據。

7. DNS服務器

DNS 是域名系統 (Domain Name System) 的縮寫,是因特網的一項核心服務,它作為可 以將域名和IP地址相互映射的一個分佈式數據庫,能夠使人更方便的訪問互聯網,而不用去 記住能夠被機器直接讀取的IP地址串。

它是由解析器以及域名服務器組成的。域名服務器是指保存有該網絡中所有主機的域名 和對應IP地址,並具有將域名轉換為IP地址功能的服務器。

8. 局域網(local area network;LAN)

一種覆蓋一座或幾座大樓、一個校園或者一個廠區等地理區域的小範圍的計算機網:

  1. 覆蓋的地理範圍較小,只在一個相對獨立的局部範圍內聯,如一座或集中的建築羣內;
  2. 使用專門鋪設的傳輸介質進行聯網,數據傳輸速率高(10Mb/s~10Gb/s) ;
  3. 通信延遲時間短,可靠性較高;
  4. 局域網可以支持多種傳輸介質。

9. 廣域網(wide area network;WAN)

一種用來實現不同地區的局域網或城域網的互連,可提供不同地區、城市和國家之間的計算機通信的遠程計算機網。

覆蓋的範圍比局域網(LAN)和城域網(MAN)都廣。廣域網的通信子網主要使用分組交換技術。

廣域網的通信子網可以利用公用分組交換網、衞星通信網和無線分組交換網,它將分佈在不同地區的局域網或計算機系統互連起來,達到資源共享的目的。如互聯網是世界範圍內最大的廣域網。

  1. 適應大容量與突發性通信的要求;
  2. 適應綜合業務服務的要求;
  3. 開放的設備接口與規範化的協議;
  4. 完善的通信服務與網絡管理。

10. 端口

邏輯意義上的端口,一般是指TCP/IP協議中的端口,端口號的範圍從0到65535,比如用 於瀏覽網頁服務的80端口,用於FTP服務的21端口等等。

  1. 端口號小於256的定義為常用端口,服務器一般都是通過常用端口號來識別的。
  2. 客户端只需保證該端口號在本機上是惟一的就可以了。客户端口號因存在時間很 短暫又稱臨時端口號;
  3. 大多數TCP/IP實現給臨時端口號分配1024—5000之間的端口號。大於5000的端口號是為其他服務器預留的。

11. MTU

MTU:通信術語 最大傳輸單元(Maximum Transmission Unit,MTU)是指一種通信協議的某一層上面所能通過的最大數據包大小(以字節為單位)。最大傳輸單元這個參數通常與通信接口有關(網絡接口卡、串口等)。

以下是一些協議的MTU:

  • FDDI協議:4352字節
  • 以太網(Ethernet)協議:1500字節
  • PPPoE(ADSL)協議:1492字節
  • X.25協議(Dial Up/Modem):576字節
  • Point-to-Point:4470字節

12. 總結

本文介紹了Linux網絡相關的常見術語:路由、路由器工作原理、路由表、交換機工作原理、集線器工作原理、全雙工/半雙工、DNS服務器、局域網、廣域網、端口、MTU等。

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