1. 請問交換機和路由器分別的實現原理是什么?分別在哪個層次上面實現的?

將網絡互相連接起來要使用一些中間設備(或中間系統),ISO的術語稱之為中繼(re
lay)系統。根據中繼系統所在的層次,可以有以下五種中繼系統:
1)       物理層(即常說的第一層、層L1)中繼系統,即轉發器(repeater)。
2)       數據鏈路層(即第二層,層L2),即網橋或橋接器(bridge)。
3)       網絡層(第三層,層L3)中繼系統,即路由器(router)。
4)       網橋和路由器的混合物橋路器(brouter)兼有網橋和路由器的功能。
5)       在網絡層以上的中繼系統,即網關(gateway).
當中繼系統是轉發器時,一般不稱之為網絡互聯,因為這僅僅是把一個網絡擴大了,而這
仍然是一個網絡。高層網關由于比較復雜,目前使用得較少。因此一般討論網絡互連時都
是指用交換機和路由器進行互聯的網絡。本文主要闡述交換機和路由器及其區別。  
2.  第二層交換機和路由器的區別:
傳統交換機從網橋發展而來,屬于OSI第二層即數據鏈路層設備。它根據MAC地址尋
址,通過站表選擇路由,站表的建立和維護由交換機自動進行。路由器屬于OSI第三層
即網絡層設備,它根據IP地址進行尋址,通過路由表路由協議產生。因特網的路由選擇
協議:內部網關協議IGP和外部網關協議EGP
3. 第三層交換機和路由器的區別:
在第三層交換技術出現之前,幾乎沒有必要將路由功能器件和路由器區別開來,他們完全
是相同的:提供路由功能正在路由器的工作,然而,現在第三層交換機完全能夠執行傳統
路由器的大多數功能。
綜上所述,交換機一般用于LAN-WAN的連接,交換機歸于網橋,是數據鏈路層的設
備,有些交換機也可實現第三層的交換。路由器用于WAN-WAN之間的連接,可以解
決異性網絡之間轉發分組,作用于網絡層。他們只是從一條線路上接受輸入分組,然后向
另一條線路轉發。這兩條線路可能分屬于不同的網絡,并采用不同協議。相比較而言,路
由器的功能較交換機要強大,但速度相對也慢,價格昂貴,第三層交換機既有交換機線速
轉發報文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以廣播應用。

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2.1    OSI和TCP/IP
1.  七層網絡結構功能及特點--OSI
1)   物理層:為數據鏈路層提供物理連接,在其上串行傳送比特流,即所傳送數據的單位
是比特。此外,該層中還具有確定連接設備的電氣特性和物理特性等功能。
2)   數據鏈路層:負責在網絡節點間的線路上通過檢測、流量控制和重發等手段,無差錯
地傳送以幀為單位的數據。為做到這一點,在每一幀中必須同時帶有同步、地址、差錯控
制及流量控制等控制信息。
3)   網絡層:為了將數據分組從源(源端系統)送到目的地(目標端系統),網絡層的任
務就是選擇合適的路由和交換節點,使源的傳輸層傳下來的分組信息能夠正確無誤地按照
地址找到目的地,并交付給相應的傳輸層,即完成網絡的尋址功能。
4)   傳輸層:傳輸層是高低層之間銜接的接口層。數據傳輸的單位是報文,當報文較長時
將它分割成若干分組,然后交給網絡層進行傳輸。傳輸層是計算機網絡協議分層中的最關鍵
一層,該層以上各層將不再管理信息傳輸問題。
5)   會話層:該層對傳輸的報文提供同步管理服務。在兩個不同系統的互相通信的應用進
程之間建立、組織和協調交互。例如,確定是雙工還是半雙工工作。
6)   表示層:該層的主要任務是把所傳送的數據的抽象語法變換為傳送語法,即把不同計
算機內部的不同表示形式轉換成網絡通信中的標準表示形式。此外,對傳送的數據加密(
或解密)、正文壓縮(或還原)也是表示層的任務。
7)   應用層:該層直接面向用戶,是OSI中的最高層。它的主要任務是為用戶提供應用的
接口,即提供不同計算機間的文件傳送、訪問與管理,電子郵件的內容處理,不同計算機
通過網絡交互訪問的虛擬終端功能等。
2. TCP/IP功能及特點
1)   網絡接口層:這是TCP/IP協議的最低一層,包括有多種邏輯鏈路控制和媒體訪問協議
。網絡接口層的功能是接收IP數據報并通過特定的網絡進行傳輸,或從網絡上接收物理幀
,抽取出IP數據報并轉交給網際層。
2)   網際網層(IP層):該層包括以下協議:IP(網際協議)、ICMP(Internet Contro
l Message Protocol,因特網控制報文協議)、ARP(Address Resolution Protocol,地址
解析協議)、RARP(Reverse Address Resolution Protocol,反向地址解析協議)。該層
負責相同或不同網絡中計算機之間的通信,主要處理數據報和路由。在IP層中,ARP協議用
于將IP地址轉換成物理地址,RARP協議用于將物理地址轉換成IP地址,ICMP協議用于報告差
錯和傳送控制信息。IP協議在TCP/IP協議組中處于核心地位。
3)   傳輸層:該層提供TCP(傳輸控制協議)和UDP(User Datagram Protocol,用戶數據
報協議)兩個協議,它們都建立在IP協議的基礎上,其中TCP提供可靠的面向連接服務,U
DP提供簡單的無連接服務。傳輸層提供端到端,即應用程序之間的通信,主要功能是數據
格式化、數據確認和丟失重傳等。
4)   應用層:TCP/IP協議的應用層相當于OSI模型的會話層、表示層和應用層,它向用戶
提供一組常用的應用層協議,其中包括:Telnet、SMTP、DNS等。此外,在應用層中還包含
有用戶應用程序,它們均是建立在TCP/IP協議組之上的專用程序。
3. OSI參考模型和TCP/IP參考模型的區別:
1)   OSI模型有7層,TCP/IP只有4層;
2)   OSI先于協議出現,因此不會偏向于任何一組特定的協議,通用性更強,但有些功能
不知該放哪一層上,因此不得不加入一些子層;TCP/IP后于協議出現,僅是將已有協議的
一個描述,因此兩者配合的非常好;但他不適合其他的協議棧,不容易描述其他非TCP/IP
的網絡;
3)   OSI中網絡層同時支持無連接和面向連接的通信,但在傳輸層上只支持面向連接的通
信;TCP/IP中網絡層只支持無連接通信,傳輸層同時支持兩種通信;
4)   在技術發生變化時,OSI模型比TCP/IP模型中的協議更容易被替換。
4.         請你詳細的解釋一下IP協議的定義,在哪個層上面,主要有什么作用? TCP與
UDP呢? 
解:與IP協議配套使用的還有三個協議:
ARP-地址解析協議
RARP-逆地址解析協議
ICMP-因特網控制報文協議ICMP
IP協議-網際協議
IP地址、IP包頭