计算机网络学习笔记（二）

二、物理层

1、物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体

可以将物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口有关的一些特性：
①机械特性：指明接口所用接线器的形状和尺寸、引脚数目和排列、固定和锁定装置等
②电气特性：指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围
③功能特性：指明某条线上出现的某一电平的电压的意义
④指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序

2、数据在通信线路（传输媒体）上的传输方式一般都是串行传输（考虑经济），即逐个比特按照时间顺序传输，因此物理层还要完成传输方式的转换

3、数据系统可划分为三大部分：源系统（或发送端、发送方）、传输系统（或传输网络）、目的系统（或接收端、接收方）

①源系统：源点（产生要传输的数据），发送器（源点产生的数字比特流要通过发送器编码后才能够在传输系统中进行传输）
②目的系统：接收器（接受传输系统传送过来的信号，并把它转换为能够被目的设备处理的信息），终点（从接收器获取传送过来的数字比特流然后把信息输出，又称为目的站或信宿）

4、信号可分为两大类：
模拟信号（连续信号）：消息的参数的取值连续
数字信号（离散信号）：消息的参数的取值离散

5、从通信的双方信息交互的方式，可分为：
单向通信：又称为单工通信，即只能有一个方向的通信而没有反方向的交互
双向交替通信：又称为半双工通信，即通信的双方都可以发送消息但不能同时发送或接收消息
双向同时通信：又称为全双工通信，即通信的双方可以同时发送和接收消息

6、调制

(1)基带调制（编码）：把数字信号转换为另一种形式的数字信号。

常用编码方式：
不归零制：正电平代表1，负电平代表0
归零制：正脉冲代表1，负脉冲代表0
曼彻斯特编码：位周期中心的向上跳变代表0，向下跳代表1，也可以反过来定义
差分曼彻斯特编码：在每一位的中心处始终有跳变。位开始边界有跳变代表0，位开始边界无跳变代表1
(2)基本的带通调制方法
调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化
调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化
调相(PM)：载波的初始相位随基带数字信号而变化

7、限制码元在信道上的传输速率的因素：
信道能够通过的频率范围：奈氏准则，在任何信道中，码元传输的速率是有上限的，传输速率超此上限，就会出现严重的码间串扰的问题，使接收端对码元的判决成为不可能
信噪比：信号的平均功率/噪声的平均功率，记为S/N，信噪比(dB)=10lg(S/N)(dB)
香农公式：信道的极限信息传输速率C是：

W为信道的带宽，S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部的高斯噪声功率。香农公式表明，信道的带宽或信道中的信噪比越大，信息的极限传输速率就越高。

8、传输媒体也称为传输介质或传输媒介，是数据传输系统中在发送器和接收器之间的物理通路，可分为两大类：导引型传输媒体和非导引型传输媒体。

(1)导引型传输媒体：双绞线（屏蔽双绞线STP，无屏蔽双绞线UTP）、同轴电缆、光缆
(2)非导引型传输媒体：利用无线电波在自由空间的传播就可以较快的实现多种通信，将自由空间称为“非导引型传输媒体”。短波通信（即高频通信）、无线电微波通信（包括地面微波接力通信和卫星通信）

9、信道复用技术

①频分复用FDM:所有用户在同样的时间占用不同的带宽频率（频率带宽）
②时分复用TDM:所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度
统计时分复用STDM：改进的时分复用，能明显的提高信道的利用率（集中器常用）
③波分复用WDM：光的频分复用
④码分复用CDM: 更常用的名词是码分多址CDMA，每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信，由于各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此各用户之间不会造成干扰

10、最初在数字传输系统中使用的传输标准是脉冲编码调制PCM。现在高速的数字输系统使用同步光纤网SONET(美国标准)或同步数字系列SDH(国际标准)。

11、用户到互联网的宽带接入方法有非对称数字用户线ADSL (用数字技术对现有的拟电话用户线进行改造)、光纤同轴混合网HFC (在有线电视网的基础上开发的和FTTx (即光纤到……）

12、为了有效地利用光纤资源，在光纤干线和用户之间广泛使用无源光网络PON。源光网络无须配备电源，其长期运营成本和管理成本都很低。最流行的无源光网是以太网无源光网络EPON和吉比特无源光网络GPON。

三、数据链路层
1、主要有两种信道：点对点信道（一对一）、广播信道（一对多）
2、三个基本问题
(1)封装成帧：标记首部和尾部进行帧定界，每一种链路层协议都规定了所能传送的帧的数据部分长度上限——最大传送单元MTU
(2)透明传输：用字节填充或字符填充解决透明传输问题（如转义字符ESC）
(3)差错检测：循环冗余校验CRC
CRC运算实际上就是在数据长为k的后面添加供差错检测用的n位冗余码，然后构成帧k+n位发送出去。
例子：现假定待传输的数据M = 101001(k = 6)，除数p = 1101 (n = 3)比n多一位
这n位冗余码可以用下面的方法得出。
①用二进制的模2运算进行(2^n)乘M的运算,相当于在M后面添加n个0。即M后面添加3个0
②现在得到M = 101001000(k+n = 9)位的数除以除数p(n = 3)位，得到商是Q(不重要)，余数R =001（n位）R就是冗余码FCS，现在加上FCS后发送的帧是101001001

在接收端把接收到的数据M = 101001001以帧为单位进行CRC检验：把收到的每一个帧都除以相同的除数p(模2运算)，然后检查得到的余数R。
如果在传输过程中没有差错，那么经过检验后得到余数R肯定是0。

在数据链路层若仅仅使用CRC差错检验技术，则只能做到对帧的无差错接收。
收到的帧并没有出现比特差错，却出现了帧丢失、帧重复或帧失序，属于“出现传输差错”，因此在CRC检错的基础上，增加了帧编号、确认和重传机制

3、目前应用最广泛的数据链路层协议：点对点协议PPP
PPP协议就是用户计算机和ISP进行通信时所使用的数据链路层协议
(1)要求：简单、封装成帧、透明性、在同一条数据链路上支持多种网络层协议、能够在多种类型的链路上运行、差错检测、检测连接状态、设置最大传送单元、网络层地址协商、数据压缩协商
(2)组成：一个将IP数据报封装到串行链路的方法，一个用来建立、配置和测试数据链路连接的链路控制协议LCP，一套网络控制协议NCP

4、数据链路层拆分为两个子层：逻辑链路控制LLC、媒体接入控制MAC

5、适配器的作用
计算机与外界局域网的连接是通过通信适配器。
网络接口卡NIC(网卡)。
(1)进行数据串行传输和并行传输的转换
(2)必须装有对数据进行缓存的存储芯片
(3)在主板上插入适配器时，必须把管理该适配器的设备驱动程序安装在计算机的操作系统中

6、CSMA/CD协议

局域网上的计算机称为：主机，工作站，站点，站

(1)以太网采取两种措施方便通信：
①采用较为灵活的无连接的工作方式，以太网提供的服务是尽最大努力的交付，即不可靠的交付。对有差错帧是否需要重传由高层来决定。若高层使用TCP协议，TCP就会发现丢失了一些数据，经过一定时间后，TCP就把这些数据重新传递给以太网进行重传。
总线上只有一台计算机在发送数据，在同一时间只允许一台计算机发送数据。
②以太网发送的数据都是用曼彻斯特编码的信号。

(2)CSMA/CD(载波监听多点接入/碰撞检测)协议的要点
①多点接入：总线型网络，许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。协议的实质是“载波监听”和“碰撞检测”。
②载波监听: “发送前先监听”，即每一个站点在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他的站点在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，要等待信道变为空闲时再发送。
总线上并没有什么“载波”。因此， “载波监听”就是用电子技术检测总线上有没有其他计算机发送的数据信号。
③碰撞检测:“边发送边监听”，即适配器边发送数据边检测信道上的信号电压的变化情况，以便判断自己在发送数据时其他站是否也在发送数据。
是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大（互相叠加）。当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表明产生了碰撞。所谓“碰撞”就是发生了冲突。因此“碰撞检测”也称为“冲突检测”
每一个正在发送数据的站，一旦发现总线上出现了碰撞，就要立即停止发送，免得继续浪费网络资源，然后等待一段随机时间后再次发送。
以太网使用截断二进制指数退避算法来确定碰撞后重传的时机。基本退避时间为争用期2t。

以太网规定了一个最短帧长64字节，即512bit。帧间最小间隔为9.6us.

凡长度小于64字节的帧都是由于冲突而异常中止的无效帧。

(3)CSMA/CD协议的要点归纳如下：
①准备发送
②检测信道
③在发送过程中仍不停地检测信道，即：网络适配器要边发送边监听。分为如下两种可能性：
发送成功；在争用期内一直未检测到碰撞。这个帧可定能够发送成功。发送完毕后其他什么都不做。然后返回1）
发送失败；在争用期内检测到碰撞。这时立即停止发送数据，并按规定发送人为干扰信号。适配器接着就执行指数退避算法，等待r倍512bit时间后，返回步骤2）继续检测信道。但若重传达到16次仍不能成功，则停止重传而向上报错。

以太网每发送完一帧一定要把已发送的帧暂时保留一下。如果在争用期内检测出发生了碰撞，那么还要在推迟一段时间后再把这个暂时保留的帧重传一次。
以太网使用截断二进制指数退避算法来确定碰撞后重传的时机

为什么以太网有一个最小帧长和最大帧长

设置最小帧长是为了区分开正常和因发生碰撞而异常中止的短帧。设置最大帧长是为了保证个站都能公平竞争接入到以太网。因为如果某个站发送特长的数据帧，则其他的站就必须等待很长的时间才能发送数据。

7、同步通信与异步通信的区别是什么

同步通信：通信双方必须先建立同步，即双方的时钟要调整到同一个频率。收发双方不停地发送和接收连续的同步比特流。

异步通信：异步通信在发送字符时，所发送的字符之间的时间间隔可以是任意的。当然，接收端必须时刻做好接收的准备。发送端可以在任意时刻开始发送字符，因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志，即加上开始位和停止位，以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。异步通信的好处是通信设备简单、便宜，但传输效率较低（因为开始位和停止位的开销所占比例较大）。

8、位同步与帧同步的区别

位同步：使接收端接收的每一位信息都与发送端保持同步。

帧同步：识别一个帧的起始和结束位置。

10、以太网的MAC层

MAC帧的格式：
最后一个字段是4字节的帧检验序列FCS(使用CRC检验)
网桥工作在数据链路层，它根据MAC帧的目的地址对收到的帧进行转发和过滤。网桥依靠转发表来转发帧。

11、网桥带来的好处和缺点

好处：

1）过滤通信量，增大吞吐量

2）扩大了物理范围

3）提高了可靠性

4）可互联不同物理层、不同MAX子层和不同速率的以太网

缺点：

1）网桥对接收的帧要先存储和查找转发表，然后才转发，转发之前进行CSMA/CD算法，增加了延迟。

2）MAC子层没有流量控制功能，当网络上负荷很重时，网桥中的缓存的存储空间可能不够而发生溢出，以致产生帧丢失的现象。

3）可能发生广播风暴。

12、透明网桥

“透明”是指以太网上的站点并不知道所发送的帧将经过哪几个网桥，以太网上的站点都看不见以太网上的网桥。透明网桥还是一种即插即用设备。

网桥通过自学习算法处理收到的帧。

13、传统的总线以太网基本上都是使用集线器的双绞线以太网，这种以太网在物理上是星形网，但在逻辑上是总线形网。集线器工作在物理层，它的每个接口仅仅简单的转发比特，不进行碰撞检测

14、以太网的的硬件地址，即MAC地址实际上就是适配器或适配器标识符，与主机所在的地点无关。源地址和目的地址都是48位长。

15、以太网的适配器有过滤功能，它只接收单播帧、广播帧或多播帧

16、使用集线器可以在物理层扩展以太网（扩展后的以太网仍然是个网络）

17、交换式集线器常称为以太网交换机或第二层交换机(工作在数据链路层)。它就是一个多接口的网桥，而每个接口都直接与某台单主机或另一个集线器相连，且工作在全双工方式。以太网交换机能同时连通许多对的接口，使每- -对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，无碰撞地传输数据。

18、高速以太网有100 Mbit/s 的快速以太网、吉比特以太网和10 Gbit/s 的10吉比特以太网。最近还发展到100吉比特以太网。在宽带接入技术中，也常使用高速以太网进行接入。

四、网络层

1、网络层提供的两种服务：虚电路服务，数据报服务。

网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务，不提供服务质量的承诺。

2、网际协议IP

(1)网际协议IP是TCP/IP体系中最重要的协议之一。与其配套使用的还有三个协议：
1)地址解析协议ARP
2)网际控制报文协议ICMP
3)网际组管理协议IGMP

(2）虚拟互联网络
将网络互连起来的中间设备：
1)物理层使用的中间设备叫做转发器(repeater)

2)数据链路层使用的中间设备叫做网桥或桥接器(bridge)

3)网络层使用的中间设备叫做路由器(router)

4)在网络层以上使用的中间设备叫做网关(gateway)

当中间设备是转发器或网桥时，这仅仅是把一个网络扩大了，而从网络层的角度看，这仍然是一个网络，一般并不称之为网络互连。网关由于比较复杂，使用得较少。现在我们讨论网络互连时，都是指用路由器进行网络互连和路由选择。

虚拟互连网络即为逻辑互连网络，它的意思就是互连起来的各种物理网络的异构性本来是存在的，但是利用IP协议就可以使这些性能各异的网络在网络层上看起来好像是一个统一的网络。这种使用IP协议的虚拟互连网络可简称为IP网。

(3)IP地址
IP地址现在由互联网名字和数字分配机构ICANN进行分配
两级IP地址：IP地址 ::={<网络号>,<主机号>}
物理地址是数据链路层和物理层使用的地址，IP地址是网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址

强调：①在IP层抽象的互联网上只能看到IP数据报
②路由器只根据目的站的IP地址的网络号进行路由选择
③在局域网的链路层只能看见MAC帧
④IP层抽象的互联网屏蔽了下层很复杂的细节，只要我们在网络层上讨论问题，就能够使用统一的、抽象的IP地址研究主机和主机或路由器之间的通信

(4)地址解析协议ARP

(4).IP数据报格式
①版本：IP协议的版本，目前的IP协议版本号为4，下一代IP协议版本号为6。
②首部长度：IP报头的长度。固定部分的长度（20字节）和可变部分的长度之和。共占4位。最大为1111，即10进制的15，代表IP报头的最大长度可以为15个32bits（4字节），也就是最长可为15*4=60字节，除去固定部分的长度20字节，可变部分的长度最大为40字节。
③区分服务(服务类型)：Type Of Service。占8位，未使用。
④总长度：IP报文的总长度。报头的长度和数据部分的长度之和。占16位，因此数据报的最大长度为2^16-1=65535字节（实际极少遇到）。

在IP层下面的每一种数据链路层协议都规定了一个数据帧中的数据字段最大长度，这称为最大传送单元MTU。当一个IP数据报封装成链路层的帧时，此数据报的总长度(即首部加上数据部分)一定不能超过下面的数据链路层规定的MTU值。如：最常用的以太网就规定其MTU值是1500字节。若所传送的数据报长度超过数据链路层的MTU值，就必须把过长的数据报进行分片处理。

IP协议规定，在因特网中所有的主机和路由器，必须能够接受长度不超过576字节的数据报。即：假定上层交下来的数据长度有512字节，加上最长的IP首部60字节，再加上4字节的富裕量。否则就要进行分片。
⑤标识：唯一的标识主机发送的每一分数据报。通常每发送一个报文，它的值加一。当IP报文长度超过传输网络的MTU（最大传输单元）时必须分片，这个标识字段的值被复制到所有数据分片的标识字段中，使得这些分片在达到最终目的地时可以依照标识字段的内容重新组成原先的数据。
⑥标志：共3位。R、DF、MF三位。目前只有后两位有效，DF(don’t fragment)位：为1表示不分片，为0表示分片。MF(more fragment)：为1表示“更多的片”，为0表示这是最后一片。
⑦片位移：本分片在原先数据报文中相对首位的偏移位。（需要再乘以8）
⑧生存时间：IP报文所允许通过的路由器的最大数量。每经过一个路由器，TTL减1，当为0时，路由器将该数据报丢弃。TTL 字段是由发送端初始设置一个 8 bit字段.推荐的初始值由分配数字 RFC 指定，当前值为 64。发送 ICMP 回显应答时经常把 TTL 设为最大值 255。

⑨协议：指出IP报文携带的数据使用的是那种协议，以便目的主机的IP层能知道要将数据报上交到哪个进程（不同的协议有专门不同的进程处理）。和端口号类似，此处采用协议号，TCP的协议号为6，UDP的协议号为17。ICMP的协议号为1，IGMP的协议号为2.

⑩首部校验和：计算IP头部的校验和，检查IP报头的完整性。不包括数据部分。

11)源IP地址：标识IP数据报的源端设备。32位

12)目的IP地址：标识IP数据报的目的地址。32位

(5).IP层转发分组的流程

1)从数据报的首部提取目的主机的IP地址D，得出目的网络地址为N。

2)若N就是与此路由器直接相连的某个网络地址，则进行直接交付，不需要再经过其他的路由器，直接把数据报交付给目的主机（这里包括把目的主机地址D转换为具体的硬件地址，把数据报封装为MAC帧，再发送此帧）；否则就要执行3)进行间接交付。

3)若路由表中有目的地址为D的特定主机路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器，否则执行4)。

4)若路由表中有到达网络N的路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器，否则执行5)。

5)若路由表中有一个默认路由，则把数据报传送给路由表中所指明的下一跳路由器，否则执行6)。

6)报告转发分组出错。

3、划分子网和构造超网
IP地址={<网络号>,<子网号>,<主机号>}

默认子网掩码：

A类地址的默认子网掩码：255.0.0.0
B类地址的默认子网掩码：255.255.0.0
C类地址的默认子网掩码：255.255.255.0

从IP数据报的首部无法看出源主机或目的主机所连接的网络是否进行了子网的划分，故使用子网掩码
子网掩码是一个网络或一个子网的重要属性

划分子网增加了灵活性，但减少了能连接在网络上的主机总数
使用划分子网后，路由表必须包含以下三项内容：目的网络地址，子网掩码和下一跳地址

划分子网后，分组转发的算法：

1）从收到的数据报的首部提取目的IP地址D；

2）先判断是否为直接交付，对路由器直接连接的网络逐个进行检查：用各网段的子网掩码和D逐位相“与”（AND）操作，看结果是否和相应的网络地址匹配；若匹配，则把分组进行直接交付（当然还需要把D转换为物理地址，把数据报封装在MAC帧中发送出去），转发任务结束；否则就是间接交付，执行3）；

3）若路由表中有目的地址为D的特定主机路由，则把数据报传送给路由器中所指明的下一跳路由器；否则，执行4）；

4）对路由表中的每一行（目的网络地址，子网掩码，下一跳地址），用其中的子网掩码和D逐位相“与”（AND操作），其结果为N；若N与该行的目的网络地址匹配，则把数据报传送给该行指明的下一跳路由器；否则，执行5）；

5）若路由表中有一个默认路由，则把数据报传送给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行6）；

6）报告转发分组出错；

无分类编址CIDR（构成超网）

1）变长子网掩码VLSM：指明在一个划分子网的网络中可同时使用几个不同的子网掩码；

2）无分类域间路由CIDR：

**CIDR消除了传统的A类，B类，C类地址以及划分子网的概念，因而可以更加有效的分配IPv4的地址空间；

**CIDR把32位的IP地址划分为两部分，前面的部分是“网络前缀”用来指明网络，后面的部分则用来指明主机；

**IP地址={<网络前缀>,<主机号>}

**CIDR还使用“斜线记法”或称“CIDR记法”，即在IP地址后面加上斜线“/”，然后写上网络前缀所占的位数；128.14.35.7/24

**CIDR把网络前缀都相同的连续IP地址组成一个“CIDR地址块”，我们只要知道CIDR地址块中的任何一个地址，就可以知道这个地址块的起始地址（即最小地址）和最大地址，以及地址块中的地址数；

3）CIDR使用32位的地址掩码，地址掩码有一串1和一串0组成，而1的个数就是网络前缀的长度；斜线记法中，斜线后面的数字就是地址掩码中1的个数；

4）128.14.35.7/20=10000000 00001110 00100011 00000111 //红色表示网络前缀：20位

5）斜线记法除了可以表示IP地址外，还可以表示这个地址的网络前缀有几位，剩下的就是主机位；通过简单的计算，还可以得出这个地址块中的最下地址和最大地址；

6）求地址块中最小地址和最大地址：

**找出地址掩码中1和0的交界处发生在地址中的哪一个字节；

**把这一字节的十进制数用二进制表示出来；

** 把主机号数（32-网络前缀号数）的那几位，全部置0就是最小地址，全部置0就是最大地址；

7）路由聚合：一个CIDR地址块中很多地址，在路由表中利用CIDR地址块来查找目的网络；路由聚合也称为构造超网

8）CIDR记法有很多种形式：10.0.0.0/10可简写为：10/10；在网络前缀的后面加一个星号*：00001010 00*，*号表示IP地址中的主机号；

9）构成超网的方法：就是将网络前缀缩短。网络前缀越短，其地址块所包含的地址数就越多；

10）最长前缀匹配：

**路由表中每个项目由“网络前缀”和“下一跳地址”组成，但是在查找路由表时，可能会得到不止一个匹配结果；

**应当从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由；这叫做最长前缀匹配，这是因为网络前缀越长，其地址块就越小，因而路由就越具体。

子网划分
以C类网络为例，原有8位主机位，2的8次方即256个主机地址，默认子网掩码255.255.255.0。

借用1位主机位，产生2个子网，每个子网有126个主机地址；借用2位主机位，产生4个子网，每个子网有62个主机地址……

4、ICMP(Internet Control Message Protocol)网际控制报文协议

ICMP 报文有两种：差错报告报文和询问报文。

当运行PING 127.0.0.1时，这个IP数据报将发送给谁

127.0.0.1是环回地址。主机将测试用的IP数据报发送给本主机的ICMP（而不是发送到因特网上）以便进行环回测试。

5、IP协议、TCP与UDP

IP协议(Internet Protocol)：网际协议，主要提供网际互联的作用。

TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)是面向连接的协议,在收发数据前，必须和对方建立连接。UDP(User Data Protocol，用户数据报协议)是与TCP相对应的协议，它是面向非连接的协议，不与对方建立连接，而是直接就把数据包发送过去。

6、RIP协议
1)特点

①仅和相邻路由器交换信息

②路由器交换的信息是当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表

③按固定的时间间隔交换路由信息

2)优缺点

优点：实现简单、开销较小

缺点：限制了网络的规模(因为它能使用的最大距离为15)，坏消息传播得慢。

3)RIP用UDP来传送

7、OSPF协议

1)特点

l 向本自治系统中所有路由器发送信息(而RIP是发送给邻居)

l 发送的信息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态(RIP发送的是整个路由表)

l 只有当链路状态发生变化时，路由器才向所有路由器用洪泛法发送此信息(而RIP是30秒更新一次)

2)OSPF直接用IP数据报传送

8、链路层广播和IP广播

链路层广播是用数据链路层协议（第二层）在一个以太网上实现的对该局域网上的所有主机的MAC帧进行广播。

IP广播则是用IP协议通过因特网实现的对一个网络（即目的网络）上的所有主机的IP数据报广播。

9、交换机和路由器各自的实现原理是什么？有什么区别？

实现原理：路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择。

而交换机则是一种基于MAC地址识别，能完成封转转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的起始者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。

区别：

二者的工作层次不同：交换机工作在数据链路层，而路由器工作在网络层。

二者转发所依据的对象不同：交换机是利用MAC地址确定转发数据的目的地址，而路由器则是利用IP地址来确定数据转发的地址。

10、VPN（虚拟专用网）,NAT（网络地址转换）

11、MPLS特点：支持面向连接的服务质量；支持流量工程，平衡网络负载；有效的支持虚拟专用网VPN

MPLS在入口结点给每一个IP数据报打赏固定长度的“标记”，然后根据标记在第二层（链路层）用硬件进行转发（在标记交换路由器中进行标记对换），因而转发速率大大加快

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