高性能计算基本知识（A-level计算机网络里的硬件详解）

关于计算机网络一直是很多同学的盲点，网络的硬件和相关知识点对于同学理解起来非常抽象，所以这一篇，我们用图示的方式来了解常见的alevel计算机网络里的硬件。

Repeater

Repeater叫中继器，信号有时会受到通信媒体以及周围环境、通信距离等的影响而变形，变形严重时，甚至难以判断是0还是1。

因此，为防止信号变形，在网络上设置了修正信号的设备，这个设备就叫作Repeater。现在集线器（hub）也在执行着中继器的功能。

Bridge

Bridge也叫网桥，不仅能够修正信号，还拥有能够链接两个不同的数据链路功能的设备。网桥通过查看收件人的MAC地址，如果发现流过来的数据包是发往其他数据链路的话，则转发出去，如果收件人是同一链路的则丢弃。

Hub or Switch

网络上同一个总线上可以接很多的电脑，那如何在一根总线上接很多电脑呢？负责将总线分开的设备叫作集线器（hub）。为了将一个信号发送到多个线缆，需要增强信号，所以其同时具备repeater的功能。

但是Hub的缺点也很明显，因为Hub每次都是把信号群发出去，这样导致信号的堵塞，像交通堵塞一样。所以如果有一个设备优化Hub的功能，但是不用群发消息，只发给特定的设备该多好啊？

确实有这样的设备，它叫Switch（交换机）。

下图就是hub/Switch的功能图示。

Router ：路由器

到达收件人的踏脚石

通信时，发件人计算机与收件人计算机不一定在同一个网络内，大多数情况下，数据包在到达收件人之前要跨越多个网络。

虽然叫做跨越网络，但实际上并不是真的通过各个网络的内部，实际上只是经过设置在各个网络入口处的路由器，最后到达收件人计算机所在的网络入口，就像是在各个脚踏石上跳跃前进一样。

路由器不是单纯的“ 到达收件人之前的中继地点”，它还背负有“确认收到的数据包的收件地址，决定下一个收件地点”的重要职责。路由器决定下一个收件地址，并发送数据包的工作叫作路由选择。

让我们来想一下。例如，当你被问道“请告诉我去到离你家最近的车站的路径”时，一般情况下，可以到达该车站的路径有多条。路由器也是一样的， 通往收件地址途中的“下一个接收地址”不一定只有一个。因此，路由器在决定下一个收件地址时，需要用到叫作路由表的信息。

路由表是储存在路由器中的路径图。

存储方式有两种: 一种是用户(管理员)手动储存;一种是路由器本身与其他路由器交换信息后存储。

让我们接下来想象数据包在广阔的网络世界中旅行的样子。

路由器之间进行信息交换，并使用当时最合适的路径传递信息的方法。如果某个路径出现问题，其他路径会被自动选择。

路由器的功能

数据包的转发

真题：The LAN has a range of different topologies. One subnetwork connects four computers and one server set up as a star topology.

Describe how packets are transmitted between two of the computers in this subnetwork.

• Packet has address of recipient

• Sender transmits packets directly to the server

• Server reads address and identifies where recipient is

• Server transmits packets directly to the recipient

• Server transmits packets only to the recipient