学习到以太网的章节知识的时候,一般都会遇到一个概念,就是用网桥连接以太网来分割冲突域和提高带宽。而且逐步发展成后来的用交换机(二层网桥。多端口网桥)连接以太网。那么这个形式的以太网还是不是传统意义上的以太网呢?以此出发,引述几个相关问题,例如局域网是不是就是内网?物理网络又是什么?这就得从局域网,物理网络,内网,网段等一些概念入手来进行理解。
传统意义上的以太网,就是采用总线型或者星型结构的局域网。这里首先得理解一下局域网的概念。一般来说局域网是以距离来作为界定的一个物理网络。区别于城域网和广域网的主要判断依据就是距离。那么物理网络又是如何定义的呢?通常来说物理网络就是没有经过路由器(三层网桥)分隔的物理上互相连接的网络,同一个物理网络内的主机之间通信是在数据链路层中以帧的方式进行,它们的网络号都是相同的。一般来说,一些大公司或者学校里面都会搭建自己的内网。这里要注意的一点是内网一般来说都是局域网。
那么首先来理解理清一下关于局域网,物理网络和内网这三者之间的关系,后面再继续讲关于传统以太网和交换式以太网的一些区别。首先明确一点就是后面要谈到的以太网一定是局域网,这点是要注意的。前面初步谈过局域网和物理网络的概念,那么它们的区别在哪里?局域网一般来说是一个物理网络内的主机组成的,但有一种情况就是,假如一个机房里面有512台主机,两两分成256台,分别属于网络172.29.35.0/24和172.29.36.0/24,同一个网络内的主机采用交换机互相连接通信,两个网络之间采用路由器(现在的路由器和交换机的功能已经很多都是集成在一起了)连接,那么在一个机房这样的一个小距离范围内,着512台主机当然算是局域网,但它们已经是两个物理网络了。也就是说局域网不一定是同一个物理网络。那么反之,物理网络是否一定是局域网呢?答案也是否定的。想象一下,家里用的宽带拨号上网,你的主机IP地址是运营商临时提供给你的,是一个动态IP地址,你今天上网和明天上网分配到的IP地址可能不是一样的。那么假如你在所在市的东部,拨号申请到一个IP地址假设是20.20.20.5,子网掩码是24,有另外一个人在西部,拨号申请到一个IP地址是20.20.20.6,子网掩码是24,那么这两个IP地址显然属于同一个物理网络,但你想想,跨越了整个城市的距离,这两台主机怎么都不算一个局域网了吧。
那么局域网和内网呢?前面提到过,内网一般都是局域网,但特别大的公司那就不一样了,范围变大就不一定是局域网了。所谓内网就是我们平时在学校里用的校内网,我们的IP地址都是私有地址,例如172.29.35.5。局域网一般来说都是内网。
关于内网与物理网络,只能说内网是有若干物理网络组成的,其实可以把内网当做普通网络来看,当一个内网规模很大的时候就要划分子网了,同时就要用到交换机,路由器等设备了。同理,物理网络也不一定是是内网,可参考上述解释。
最后关于传统以太网和交换式以太网,传统式的以太网在现在都基本没有了,都是交换式以太网了。如果去过机房就知道,所有的主机都是连接到交换机上,每一台主机对应一个交换机端口。这都是随着技术的进步,为了提高每台主机的通信速率而发展的。因为交换机就是多端口网桥。而网桥是识别帧的,所以既然是用帧作为传输的基本单元,那么这些当然就是在同一个物理网络内了,也是同一个以太网内。现在的交换机,有点类似于作为一个中心,可以把它看成一个黑匣子(有点像集线器,只是交换机有选择交换功能,而集线器只能广播)。所以,传统的以太网是没有交换方式这种说法的,因为都是广播,没有选择交换,而交换式以太网就有交换功能。
从图1可以看到4个设备都连在同一个交换机上面,交换机再连接到路由器。这4个设备和交换机都属于192.192.10.0/24这个网络;而图2中4个设备分别连到4个不同的交换机上,再连接到同一个路由器上面。四个交换机分别属于192.192.10.0/24,192.192.20.0/24,192.192.30.0/24,192.192.40.0/24。
这里指的一提的是VLAN技术,也就是虚拟局域网技术,它可以把物理上连接的设备或者说处在同一个物理网络内的设备,在逻辑上划分到不同的网络内。也就是说,即使连在同一个交换机上,在逻辑上也可以通过VLAN划分到不同的网络内