防火墙路由器交换机原理
一、OSI七層工作模型：
?二、三者間的關系
交換機負責連接網絡設備（如交換機、路由器、防火墻、無線AP等）和終端設備（如計算機、服務器、攝像頭、網絡打印機等）；路由器實現局域網與局域網的互聯，局域網與Internet的互聯；而防火墻作為一個安全網絡設備，作用于內部網絡與內部網絡之間，或者內部網絡與Internet之間?？偟膩碚f，交換機負責連接設備，路由器負責連接網絡，防火墻負責網絡訪問限制。
三、三者各自的原理
1、路由器的工作原理
路由器檢查每個數據包的源IP地址和目的IP地址，并在IP路由表中查找數據包的目的地，再一遍又一遍地將數據包路由到另一個路由器或交換機上，直到到達目的IP地址并作出回應。當有多種方式都可以到達目的IP地址時，路由器可以巧妙地選擇最經濟快捷的方式。當路由表中沒有列出報文的目的地時，報文將被發送到默認路由器（如果有的話），如果數據包沒有目的地，它將被丟棄。
通常情況下，路由器由Internet服務提供商（ISP）提供，并且Internet服務提供商會為您分配一個公共的路由器IP地址。當瀏覽互聯網時，公共的IP地址會被識別為是外界IP地址，而私有IP地址會受到保護。然而，桌面、筆記本電腦、iPad、電視媒體盒和網絡復印機的私有IP地址完全不同，否則，路由器無法識別每個設備的請求。
路由器的作用?
路由器在不同的網絡之間進行轉換。除了最常用的以太網，還有許多其他不同的網絡，如ATM和令牌環網。網絡會以不同的方法封裝數據，因此它們不能直接通信，而路由器可以從不同的網絡“轉換”這些數據包，以便不同網絡之間能夠更有效地傳輸數據。
路由器可以減少網絡混亂。若沒有路由器，廣播將轉發到每個設備的每個端口，并由每個設備處理。當廣播數量太大時，整個網絡都會比較混亂，這時候路由器將網絡細分為兩個或多個由其連接的較小的網絡，并且不允許廣播在子網之間傳輸。
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交換機橋接網絡設備
在局域網（LAN）中，交換機類似于城市中的立交橋，它的主要功能是橋接其他網絡設備（路由器、防火墻和無線接入點），并連接客戶端設備（計算機、服務器、網絡攝像機和IP打印機）。簡而言之，交換機可以為網絡上所有的不同設備提供一個中心連接點。
交換機的工作原理
MAC地址通常由網卡（NIC）決定，并且每個網卡、交換機和路由器的每個端口都有唯一的MAC地址。交換機從數據幀中查找源MAC和目的MAC，并將在某個交換機端口上看到的MAC地址保存在表中。如果接收到表中沒有目的MAC地址，則會將幀泛洪到所有的交換機端口，這個過程被稱為廣播。當接收到響應時，則會將MAC地址放在表中，下一次不再泛洪。
交換機和路由器的區別
由于三層交換機能夠進行路由，因此有人可能會問如果網絡中有三層交換機，那么是不是不需要路由器？答案是依然需要路由器。每個設備都有自己的功能，要不要路由器取決于很多因素。一方面，對于具有10-100個用戶的小型網絡，三層交換機的成本過高，而選擇一個合適的路由器就能夠以合理的成本滿足網絡需要。另一方面，您可以在路由器上安裝交換模塊，使其像三層交換機一樣工作。因此，設備的選擇應該考慮可擴展性、軟件功能、硬件性能、應用情況、成本等因素，不能一概而論。
防火墻保護網絡
防火墻也被稱為防護墻，它是一種位于內部網絡與外部網絡之間的網絡安全系統，可以將內部網絡和外部網絡隔離。通常，防火墻可以保護內部/私有局域網免受外部攻擊，并防止重要數據泄露。在沒有防火墻的情況下，路由器會在內部網絡和外部網絡之間盲目傳遞流量且沒有過濾機制，而防火墻不僅能夠監控流量，還能夠阻止未經授權的流量。
除了將內部局域網與外部Internet隔離之外，防火墻還可以將局域網中的普通數據和重要數據進行分離，所以也可以避免內部入侵。
防火墻的工作原理
防火墻有硬件防火墻和軟件防火墻這兩種類型，硬件防火墻允許您通過端口的傳輸控制協議（TCP）或用戶數據報協議（UDP）來定義阻塞規則，例如禁止不必要的端口和IP地址的訪問。軟件防火墻就像互連內部網絡和外部網絡的代理服務器，它可以讓內部網絡不直接與外部網絡進行通信，但是很多企業和數據中心會將這兩種類型的防火墻進行組合，主要是因為這樣做可以更加有效地提升網絡的安全性。
防火墻、路由器和交換機的連接
通常來說，路由器是局域網的第一步，而內部網絡和路由器之間的防火墻用來過濾非法入，接下來需要連接的是交換機。需要注意的是，許多互聯網提供商現在正在提供光纖服務（FiOS），因此您需要在防火墻之前使用調制解調器將數字信號轉換成可通過以太網銅纜傳輸的電信號。所以典型的連接方式依次是Internet-調制解調器-路由器-防火墻-交換機，然后交換機再連接其他網絡設備。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的防火墙路由器交换机原理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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