交換機和路由器的工作過程

交換機和路由器的工作過程。本文介紹路由器與交換機的基本工作原理，在介紹這之前先來看一下OSI七層工作模型：

交換機的工作過程

交換機的作用是組建局域網

在一個局域網內的兩臺主機通信前，源主機會向交換機發送一個單播報文，報文中包括源mac地址和目的mac地址，交換機拿到這個報文后，如果發現自己的mac地址表中沒有這個源mac地址，會把源mac地址進行記錄，然后尋找自己的mac地址表中是否有這個目的mac地址，如果有，就將報文直接單播丟給目的mac對應的主機，如果沒有，就會將這個報文丟給這個局域中的所有主機，這個過程叫做 廣播。

此時，對于局域網中的所有主機來說，它們都會收到一個來自交換機的報文，如果它們自身的mac地址與目的mac地址不同，它們就會丟棄這個報文，如果相同，它就會給這個報文的源mac發送一個回應報文，此時的報文中，源mac變成了之前的目的mac，目的mac變成了之前的源mac。

結束了?沒有!對于交換機中的mac地址表來說，它會先學習這個報文中的源mac地址，然后在mac表中找到目的mac(這個mac無論如何都是存在的，因為之前已經學習過了)，將報文單播給目的mac對應的主機。

至此，整個過程才算結束。

路由器的工作過程

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一般來說，路由器的主要工作是對數據包進行存儲轉發，具體過程如下：

第一步：當數據包到達路由器，根據網絡物理接口的類型，路由器調用相應的鏈路層功能模塊，以解釋處理此數據包的鏈路層協議報頭。這一步處理比較簡單，主要是對數據的完整性進行驗證，如CRC校驗、幀長度檢查等。

第二步：在鏈路層完成對數據幀的完整性驗證后，路由器開始處理此數據幀的IP層。這一過程是路由器功能的核心。根據數據幀中IP包頭的目的IP地址，路由器在路由表中查找下一跳的IP地址;同時，IP數據包頭的TTL(Time To Live)域開始減數，并重新計算校驗和(Checksum)。

第三步：根據路由表中所查到的下一跳IP地址，將IP數據包送往相應的輸出鏈路層，被封裝上相應的鏈路層包頭，最后經輸出網絡物理接口發送出去。

三層交換機工作過程：

三層交換機是一個具有三層交換功能的設備，即帶有第三層路由功能的第二層交換機，但它是二者的有機結合，并不是簡單地把路由器設備的硬件及軟件疊加在局域網交換機上。

三層交換技術就是將路由技術與交換技術合二為一的技術。在對第一個數據流進行路由后，它將會產生一個MAC地址與IP地址的映射表，當同樣的數據流再次通過時，將根據此表直接從二層通過而不是再次路由，從而消除了路由器進行路由選擇而造成網絡的延遲，提高了數據包轉發的效率。