在上篇文章《计算机网络中的关键线路》中,我们介绍了互联网中常见的几种网络结构,包括:路由交换机(Load); IP交换机(Network); IP网关(Network program);以及以太网交换机(Load program),它们都是网状网络结构,其作用是将各种外部节点(例如物理节点)连接在一起 。由于它们内部各自具有不同的连接结构,所以对各节点进行访问时必须要分别实现一定的通信功能(即访问控制功能) 。但同时它们又相互独立(彼此间),因此,它们之间只能通过一个通道进行通信(即路径功能),而不能像网状网络那样通过多个通道实现通信(即节点功能) 。在路由器上要实现不同类型网络间的互联互通和网络间转发信息,必须要同时关注路由器访问这些节点后获得的传输信息,并通过它们实现更好地处理(例如:将路由交换机上一次通过 IP传输来处理的数据经过重新组合后再返回网内) 。这就是我们在前面文章《计算机网络中的关键线路》要讲到但同时又比较抽象、比较复杂和重要的因素:网络节点间(节点内与节点间)、通信路径(路由)和数据传输线路(路由图中所有点都可能表示出来) 。
一、路由
路由,是网络中一个特定网络节点之间向外传输数据的物理路线,它具有很强的转发能力 。而路由交换机则是将各个网段间的通信逻辑映射到计算机中 。下面我们就用一个简单的例子来说明:这是一张由两个不同的网段组成的网络图,其中一个网段是位于两个网段中间位置的服务器节点 。路由是整个系统在各主要节点之间传输数据的总路线 。这张路由图可以用来表示和比较各个网段间不同类型的通信过程,如:发送和接收数据、处理和转发处理数据等等 。路由器通过一个特定通道向网络节点传输数据的过程就会被叫做路由 。
二、 IP网关
在 IP交换机上,网络节点的访问控制是通过节点间的互连,而将这些数据从路由器上传到 IP网关上则需要通过协议转换 。例如,如果要将两个 IP主机分别从交换机和路由器上转发数据到不同的地址段上那就需要将路由器上传到 IP网关上时所需要达到的两个条件分别改为:一是端口必须为 TCP;二是如果该端口没有对应的 IP地址,则必须要重新传送该端口至路由器上 。
三、以太网交换机
【网络图的关键线路】
我们知道,在互联网中有很多的应用环境都是以太网来实现的,如:办公网络、家庭网络以及各类服务器与交换机之间的连接 。为了使这些应用网获得最大的带宽,对于某些特殊场合或者用户而言,它们还需要使用以太网来进行链路数据交换而不是像 IP那样通过多个通道来进行交换机数据交换(比如:有一个 IP网关也是如此) 。与其他网络中使用的以太网不同,以太网交换机仅仅用硬件上所控制的网络地址映射来实现通信功能,它需要使用网卡或串口(也称为逻辑卡)来进行操作;与 IP网关相比,它使用交换机的硬件(包括但不限于路由器)即可控制网络中的所有节点 。而当应用需要从一个外部节点(例如互联网主机)上访问某个物理节点时,除了路由器外,还必须要使用计算机才能访问该节点 。