【字節面試題】你真的分得清路由器、交換機、集線器處於網絡哪一層?

網絡體系結構如圖:
在這裏插入圖片描述
正確答案是:在五層協議的體系結構中路由器處於網絡層、交換機處於數據鏈路層、集線器處於物理層

當我答出這個答案後,面試官還不滿意,質疑道:你確定嗎?這個答案一定正確嗎?你是怎麼判斷他們處於那一層的?
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當時我瞬間心虛,因爲當時我也是記憶的,還不算很理解。這是我才明白面試官想要的是什麼~,他想要的是思考過程,然後一頓講解,才放過我。

前方高能,開始飆車:
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先來看一下路由器、交換機、集線器的專業術語定義:
路由器:(Router)是連接因特網中各局域網、廣域網的設備。在路由器中記錄着路由表,它會根據信道的情況自動選擇和設定路由,以最佳路徑,按前後順序發送信號。
交換機:(Switch)是一種用於電(光)信號轉發的網絡設備。它可以爲接入交換機的任意兩個網絡節點提供獨享的電信號通路,把傳輸的信息送到符合要求的相應路由上。
集線器:(Hub)是指將多條以太網雙絞線或光纖集合連接在同一段物理介質下的設備。

解題開始:
先來看一張圖:在這裏插入圖片描述

網絡層又叫IP層,上圖正是IP協議的頭部結構,頭部結構有本題解題關鍵字段:源地址目的地址

路由器: 我們大家都知道路由器是從一個路由傳遞到下一個路由,直到目標地址找到爲止。那麼路由器與路由器之間的傳遞我們是需要知道目標IP才能確定下一個路由,所以我們需要解開IP協議頭部,取得目標IP。所以就可以認爲路由器是處於IP層即網絡層。
再來看一張圖
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數據鏈路層傳遞的數據格式是幀(以太網幀), 幀與幀之間的傳遞,只要知道對方的MAC地址就可以順利傳遞給對方

交換機:是一種用於電(光)信號轉發的網絡設備,交換機的唯一標識是MAC地址,那麼兩個交換機之前傳遞就必須知道對方的MAC地址,否則無法通信,那麼就必須解開以太網幀的數據包從而獲取目的MAC地址.所以就可以認爲交換機是處於數據鏈路層

集線器:集線器之間傳遞的是光纖,傳遞方把電信號轉化爲光信號,接受方把光信號轉化爲電信號,再往上傳遞,這不正是物理層做的事情麼!所以顯而易見集線器處於物理層

總結一下:

判斷一樣東西處於網絡的那一層,一個通用的方法就是看它需要用到那一層的協議,需要解開那一層的協議才能夠完成通信。比如路由器需要解開IP協議獲取源IP地址和目標IP地址,交換機需要解開以太網幀,獲取源MAC地址和目標MAC地址

看完上面的講解還無法理解他們處在網絡體系哪一層的來打我!!!

趣味時刻(網上看到一個有趣的段子):

關於router、switch、hub的小故事
   下面給大家講一個小故事,就當圖個樂!(轉自思科,感覺挺好玩兒,並非本人原創,尊重原創)
   令狐沖十四歲那年進入華山,那年嶽靈珊八歲,嶽不羣白天給兩人指點劍法,晚上令狐沖給小師妹講故事哄她入睡。後來,嶽不羣陸續收了勞德諾,陸大有等徒弟,又忙於修煉紫霞神功,就沒有時間指點徒弟。於是他做了一個hub,從此華山派實現教育電子化,嶽不羣在網上同時給每個徒弟授課,這種方法很快在五嶽劍派內部推廣。爲了在五嶽劍派之間互連,嵩山派掌門左冷禪研製出router,使得五嶽劍派之間可以互聯互通。
  令狐沖晚上就通過網絡給小師妹講故事。
  很快,嶽靈珊已經十六歲,變成了一個亭亭玉立的小姑娘了。令狐沖發現自己的目光總是不由自主的在小師妹身上停留,每次和小師妹在一起的時候,總能聽到自己強烈的心跳聲,經過了一段時間的茶飯不思後,終於有一天晚上,令狐沖在網上給小師妹發了一首情意綿綿的詩:你是風兒我是沙,你是蜜蜂我是花,你是梳子我是頭髮,你是牙膏我是牙刷。
  第二天,華山派開例會,令狐沖懷着忐率不按的心情來到了會議室,發現小師妹紅着臉躲在師父後面,而其它的師弟都在偷偷朝自己笑,開完會,一個調皮的師弟就過來叫牙刷師兄,趕緊蒙面逃走。問陸大有,才知道是勞德諾用一個叫netxray的工具把自己在網上的大作全抓了出來。令狐沖悔恨萬分,於是,閉門研究rfc,成功的研製出switch。它能夠識別設備mac地址,這樣,令狐沖發送給小師妹的數據只有她一個人能夠收到。令狐沖晚上可以在網上放心的給小師妹講故事,偶爾手癢還能敲幾句平時心裏想又說不出口的話來過癮,然後,紅着臉想象小師妹看到後的表情

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