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1. What are the Hub, Switch Hub, Bridge, Router, L2 Switch and L3 Switch? Definition, explain and give the example.
Ans:
Hub 集線器
集線器是指將多條乙太網路雙絞線或光纖集合連接在一起，成為同一個網段的裝置。集線器是運作在OSI模型中的實體層。它可以視作多埠的中繼器，若它偵測到碰撞，它會送出 jam signal。集線器通常會附上 BNC and/or AUI 轉接頭來連接傳統 10BASE2 或 10BASE5 網路。由於集線器會把進來的訊號送到除了發出者之外的每一個連接著的埠，造成訊號之間碰撞的機會很大，而且訊號也可能被竊聽，因此大部份集線器已被交換機取代。
Switch 交換器
交換器示連接不同網路組成元素的網路設備。現在有兩種類型的交換器：封包和電路交換器。封包交換器用於通常是在 OSI 模型第二層（資料鏈結層）的資料網路。在接收到封包時，它可以對封包進行檢驗以確定其來源和目的地，並將該封包進行適當的向前傳輸。電路交換會按照 需求建立連接，並在連接備釋放之前對該連接實行專用。
電路交換網路是這樣類型的網路：物理通道的獲得和使用是專門針對在連接時的網路上兩個終點之間的單個連接。採用 PSTN 的傳統語音電話服務是電路交換。
Bridge 橋接器
將網路的多個網段（segment）在資料鏈結層（OSI 模型第 2 層）連接起來（即橋接，bridging）。橋接器在功能上與集線器等其他用於連接網段的設備類似，不過後者工作在物理層（OSI 模型第 1 層）。橋接器僅僅在不同網路之間有資料傳輸的時候才將資料轉發到其他網路，不是向集線器那樣對所有資料都進行廣播。
對於乙太網路，「橋接」這一術語正式的含義是指符合 IEEE 802.1D 標準的設備，即「網路切換」。
Router 路由器
是一種電腦網路設備，它能將封包通過一個個網路傳送至目的地，這個過程稱為路由。路由工作在 OSI 模型的第三層（即網路層，例如 Internet Protocol(IP) 層）。Glen Skidmore 是第一個將路由器實用於劍橋大學的人。路由器位於兩個或更多個網路的交匯處，從而在它們之間傳遞封包。路由器與交換機不同。用交換機連接的設備組成一個區域網路（LAN）。
L2 Switch 第二層交換器
一般常用的交換器 Switch 是屬於第二層交換器 Layer 2 Switch，這種交換器是利用 OSI 第二層 MAC 位址的資訊來進行資料交換，它可以記憶學習第一個 Port 連接的 MAC 位址，透過 MAC 位址及封包目的的位址的辨別，L2 Switch 會將該封包直接傳送至連接目的地的 Port，而不會將該封包傳送到其他的 Port。若並無此目的地 IP 的資訊時，則 L2 Switch 會廣播至所有的連接埠上，待目的 IP 回應時，將新的連接埠對應學習起來，那麼下次就不用廣播而直接傳送。
Layer 3 Switch 第三層交換器
如果再把路由表的功能加入 L2 Switch，那麼它就會變成 L3 Switch，可以為 VLAN 建立適當的路由表，讓效能更加提昇。L3 的交換器又稱為 IP Switch 或 Switch Router，意即其工作於第三層網路層的通信協定(如 IP)，並藉由解析第三層表頭 (Header) 將封包傳至目的地，有別於傳統的路由器以軟體的方式來執行路由運算與傳送，Layer 3 Switch 是以硬體的方式 (通常由專屬 ASIC 構成) 來加速路由運算與封包傳送率並結合 Layer 2 的彈性設定，因此其效能通常可達每秒數百萬封包 (Million packet per second) 的傳送率，並具備數十個至上百個以上的高速乙太網路 (Fast Ethernet) 連接埠，或數個至數十個超高速乙太網路 (Gigabit Ethernet) 連接埠之容量。L3 Switch 的路由表可以對 VLAN 做更有效的管制，讓廣播封包不會無限制的傳送。
2. What are the Netmask and Gateway?
Ans:
Netmask 子網路遮罩
IP 位址可以分為二個部份，一個是由 IANA 或 TWNIC 或 ISP 所分派的固定部份，稱之為 Network ID，以及可以自行運用的部份，稱之為 Host ID。例如，以 140.115.x.x 為例，140.115 就是 Network ID。然而，為了讓電腦可以判斷出 IP 位址的 Network ID 及 Host ID，必須靠子網路遮罩 (Netmask) 的幫忙。
因為每個網路都可以再切割為更小的子網路，例如，中央大學的網路是 140.115.x.x，而中央企管可以使用 140.115.75.x 這個子網路。以整個中央大學而言，它的 Network ID 是 140.115，而中央企管的 Network ID 是 140.115.75。因為中大的前二個位元組是 Network ID，所以子網路遮罩的前二個位元組要設成 255，而最後二個位元組為 Host ID，則子網路遮罩設為 0。因此，IP 位址為 140.115.x.x 的子網路遮罩為 255.255.0.0，而 140.115.75.x 的子網路遮罩為 255.255.255.0。
簡而言之，子網路遮罩就是將所有和 Network ID 同一個欄位的位元都設成 1，所有和 Host ID 同欄位的位元都設成 0。
Gateway閘道器
一般所謂的 Gateway 其目的大多用來連結區域網路與大型電腦主機系統。但並不一定如此，只要有兩種不同等級的系統欲連結，就會需要一個閘道；如PC區域網路系統與SUN工作站。
閘道器主要作為連接異質網路，處理通訊協定轉換。轉換協定包括：訊息格式轉換，位址轉換，以及協定轉換。由於閘道器具有轉換異質網路間不同通訊協定，因此，在網路應用環境中，閘道器可以發揮其彈性。例如可以使用閘道器連接以太網路到 SNA 主機，以使網路上各個工作站可以透過閘道器存取 SNA 主機的資料。
由於閘道器可以將區域網路與其它使用不同通訊協定的網路連結，例如 TCP/IP，X.25，SNA 等，閘道器所接收的封包必須轉換成能夠被目的地之網路所瞭解的資料格式，轉換是透過閘道器軟體來達成，因此會造成資料傳輸的延遲。
Ans:
Hub 集線器
集線器是指將多條乙太網路雙絞線或光纖集合連接在一起，成為同一個網段的裝置。集線器是運作在OSI模型中的實體層。它可以視作多埠的中繼器，若它偵測到碰撞，它會送出 jam signal。集線器通常會附上 BNC and/or AUI 轉接頭來連接傳統 10BASE2 或 10BASE5 網路。由於集線器會把進來的訊號送到除了發出者之外的每一個連接著的埠，造成訊號之間碰撞的機會很大，而且訊號也可能被竊聽，因此大部份集線器已被交換機取代。
Switch 交換器
交換器示連接不同網路組成元素的網路設備。現在有兩種類型的交換器：封包和電路交換器。封包交換器用於通常是在 OSI 模型第二層（資料鏈結層）的資料網路。在接收到封包時，它可以對封包進行檢驗以確定其來源和目的地，並將該封包進行適當的向前傳輸。電路交換會按照 需求建立連接，並在連接備釋放之前對該連接實行專用。
電路交換網路是這樣類型的網路：物理通道的獲得和使用是專門針對在連接時的網路上兩個終點之間的單個連接。採用 PSTN 的傳統語音電話服務是電路交換。
Bridge 橋接器
將網路的多個網段（segment）在資料鏈結層（OSI 模型第 2 層）連接起來（即橋接，bridging）。橋接器在功能上與集線器等其他用於連接網段的設備類似，不過後者工作在物理層（OSI 模型第 1 層）。橋接器僅僅在不同網路之間有資料傳輸的時候才將資料轉發到其他網路，不是向集線器那樣對所有資料都進行廣播。
對於乙太網路，「橋接」這一術語正式的含義是指符合 IEEE 802.1D 標準的設備，即「網路切換」。
Router 路由器
是一種電腦網路設備，它能將封包通過一個個網路傳送至目的地，這個過程稱為路由。路由工作在 OSI 模型的第三層（即網路層，例如 Internet Protocol(IP) 層）。Glen Skidmore 是第一個將路由器實用於劍橋大學的人。路由器位於兩個或更多個網路的交匯處，從而在它們之間傳遞封包。路由器與交換機不同。用交換機連接的設備組成一個區域網路（LAN）。
L2 Switch 第二層交換器
一般常用的交換器 Switch 是屬於第二層交換器 Layer 2 Switch，這種交換器是利用 OSI 第二層 MAC 位址的資訊來進行資料交換，它可以記憶學習第一個 Port 連接的 MAC 位址，透過 MAC 位址及封包目的的位址的辨別，L2 Switch 會將該封包直接傳送至連接目的地的 Port，而不會將該封包傳送到其他的 Port。若並無此目的地 IP 的資訊時，則 L2 Switch 會廣播至所有的連接埠上，待目的 IP 回應時，將新的連接埠對應學習起來，那麼下次就不用廣播而直接傳送。
Layer 3 Switch 第三層交換器
如果再把路由表的功能加入 L2 Switch，那麼它就會變成 L3 Switch，可以為 VLAN 建立適當的路由表，讓效能更加提昇。L3 的交換器又稱為 IP Switch 或 Switch Router，意即其工作於第三層網路層的通信協定(如 IP)，並藉由解析第三層表頭 (Header) 將封包傳至目的地，有別於傳統的路由器以軟體的方式來執行路由運算與傳送，Layer 3 Switch 是以硬體的方式 (通常由專屬 ASIC 構成) 來加速路由運算與封包傳送率並結合 Layer 2 的彈性設定，因此其效能通常可達每秒數百萬封包 (Million packet per second) 的傳送率，並具備數十個至上百個以上的高速乙太網路 (Fast Ethernet) 連接埠，或數個至數十個超高速乙太網路 (Gigabit Ethernet) 連接埠之容量。L3 Switch 的路由表可以對 VLAN 做更有效的管制，讓廣播封包不會無限制的傳送。
2. What are the Netmask and Gateway?
Ans:
Netmask 子網路遮罩
IP 位址可以分為二個部份，一個是由 IANA 或 TWNIC 或 ISP 所分派的固定部份，稱之為 Network ID，以及可以自行運用的部份，稱之為 Host ID。例如，以 140.115.x.x 為例，140.115 就是 Network ID。然而，為了讓電腦可以判斷出 IP 位址的 Network ID 及 Host ID，必須靠子網路遮罩 (Netmask) 的幫忙。
因為每個網路都可以再切割為更小的子網路，例如，中央大學的網路是 140.115.x.x，而中央企管可以使用 140.115.75.x 這個子網路。以整個中央大學而言，它的 Network ID 是 140.115，而中央企管的 Network ID 是 140.115.75。因為中大的前二個位元組是 Network ID，所以子網路遮罩的前二個位元組要設成 255，而最後二個位元組為 Host ID，則子網路遮罩設為 0。因此，IP 位址為 140.115.x.x 的子網路遮罩為 255.255.0.0，而 140.115.75.x 的子網路遮罩為 255.255.255.0。
簡而言之，子網路遮罩就是將所有和 Network ID 同一個欄位的位元都設成 1，所有和 Host ID 同欄位的位元都設成 0。
Gateway閘道器
一般所謂的 Gateway 其目的大多用來連結區域網路與大型電腦主機系統。但並不一定如此，只要有兩種不同等級的系統欲連結，就會需要一個閘道；如PC區域網路系統與SUN工作站。
閘道器主要作為連接異質網路，處理通訊協定轉換。轉換協定包括：訊息格式轉換，位址轉換，以及協定轉換。由於閘道器具有轉換異質網路間不同通訊協定，因此，在網路應用環境中，閘道器可以發揮其彈性。例如可以使用閘道器連接以太網路到 SNA 主機，以使網路上各個工作站可以透過閘道器存取 SNA 主機的資料。
由於閘道器可以將區域網路與其它使用不同通訊協定的網路連結，例如 TCP/IP，X.25，SNA 等，閘道器所接收的封包必須轉換成能夠被目的地之網路所瞭解的資料格式，轉換是透過閘道器軟體來達成，因此會造成資料傳輸的延遲。
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