一文讲懂什么是三层交换机、网关、DNS、子网掩码、MAC地址

来源:有为网络服务web


不少朋友屡次问到什么是网关、dns、子网掩码,三层交换机,它们定位的用途;确实,由于网络技术在弱电中确实应用很是普遍,咱们平时在vip技术群中也是不断的讨论到网关、vlan、三层交换机或子网掩码等问题,今天咱们就一块儿用通俗方式一次性了解清楚。浏览器

1、什么是vlan?

VLAN中文是“虚拟局域网”。LAN能够是由少数几台家用计算机构成的网络,也能够是数以百计的计算机构成的企业网络。VLAN所指的LAN特指使用路由器分割的网络——也就是广播域。服务器

听上面的概念,确定有很多朋友是一头雾水的,什么是虚拟局域网?好好的,为何要划分vlan?微信

这里举个例:通俗的了解网络

一所高中,新学期高一招了800个学生,这800个学生,若是放在一个班里,那确定是管理不过来,面对800我的,老师看了也头疼,这边在授课,那边彻底听不到,老师布置什么任务,也会有一些传达不到,老师要是想找某个学生的信息,要从800份信息中去找,极其麻烦,浪费时间;app

而实际中,也是同样,电脑A要想要与电脑B通讯,因而电脑A就须要发送arp请求,而网络中电脑众多,最终ARP请求会被转发到同一网络中的全部电脑,才能找到电脑B,如此一来,为了找到电脑B,消耗了网络总体的带宽,收到广播信息的计算机还要消耗一部分CPU时间来对它进行处理。形成了网络带宽和CPU运算能力的大量无谓消耗。编辑器

那么怎么办呢?微服务

学校就针对这800个学生,分红了10个班,每一个班80人,分别命名为高一(1)班,高一(2)班、、、、高一(10)班,每一个人都会得到一个班级编号。工具

1101表示一班01号学生。性能

1102表示一班02号学生。

1201表示2班01号学生。

同一个班的学生编号尾数不一样,其它的都相同。

那么这样老师再管理起来就轻松多了,能够把一班这80人管理的妥妥的,隔壁2班与3班乱成一锅粥也无论一班的事,我就要这一班80人好好上课就行。

这就是vlan,每一个班就至关于一个vlan,而每一个班名称,就至关于vlan的名称,而每一个学生的编号就是ip地址;同班同窗(同一个vlan的ip),由于同一个教室,朝夕相处,且能够相互通讯,不一样班的同窗,若不作其它工做,很难往来通讯。

因此同一个vlan间,能够相互通讯;不一样vlan,若不作配置,不能相互通讯。

那么不一样vlan如何统统信呢?就须要单臂路由与三层交换机。

2、单臂路由与三层交换机

咱们知道要实现不一样vlan间通讯,就必须须要有路由功能,不一样VLAN之间相互通讯的两种方式(单臂路由、三层交换机)。

什么是单臂路由?

单臂路由的实现方式,其实就是普通二层交换机加路由器,从而实现不一样vlan间的能够互相通讯。

那什么是三层交换机呢?

对于小型的网络,单臂路由能够应付,但随着VLAN之间流量的不断增长,极可能致使路由器成为整个网络的瓶颈,出现掉包、或者通讯堵塞。

为了解决上述问题,三层交换机应运而生。三层交换机,本质上就是“带有路由功能的(二层)交换机”。路由属于OSI参照模型中第三层网络层的功能,所以带有第三层路由功能的交换机才被称为“三层交换机”。

关于三层交换机的内部结构,能够参照下面的简图。

在一台本体内,分别设置了交换机模块和路由器模块;而内置的路由模块与交换模块相同,使用ASIC硬件处理路由。所以,与传统的路由器相比,能够实现高速路由。而且,路由与交换模块是汇聚连接的,因为是内部链接,能够确保至关大的带宽,因此对于正规的项目,须要使用三层交换机来实现网网络间的通讯。

3、什么是网关

在了解了vlan与三层交换机后,能不能通讯,还须要看网关是否正确。

1、什么是网关

网关(Gateway)又称网间链接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连,是最复杂的网络互连设备,仅用于两个高层协议不一样的网络互连。

2、如何来理解网关

你们都知道,从一个房间走到另外一个房间,必然要通过一扇门。一样,从一个网络向另外一个网络发送信息,也必须通过一道“关口”,这道关口就是网关。顾名思义,网关(Gateway)就是一个网络链接到另外一个网络的“关口”。

按照不一样的分类标准,网关也有不少种。TCP/IP协议里的网关是最经常使用的,在这里咱们所讲的“网关”均指TCP/IP协议下的网关。

3、网关的ip地址

那么网关究竟是什么呢?

网关实质上是一个网络通向其余网络的IP地址,网关在网段内的可用ip中选一个,不过,通常用的是第1个和最后一个

例如

好比有网络A和网络B,

网络A: 的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”,子网掩255.255.255.0;

若是须要与其它网段通讯,那么它的网关能够设置为192.168.1.1,固然也能够设置为网段内其它的一个ip地址。

网络B: 的IP地址范为“192.168.2.1~192.168.2.254”,子网掩码255.255.255.0。

若是须要与其它网段通讯,那么它的网关能够设置为192.168.2.1,固然也能够设置为网段内其它的一个ip地址。

4、网关是如何实现通讯?

在没有路由器的状况下,不一样的两个网络之间是不能进行TCP/IP通讯的,即便是两个网络链接在同一台交换机(或集线器)上,TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)断定两个网络中的主机处在不一样的网络里。而要实现这两个网络之间的通讯,则必须经过网关

若是网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中,就把数据包转发给它本身的网关,再由网关转发给网络B的网关,网络B的网关再转发给网络B的某个主机(如附图所示)。网络B向网络A转发数据包的过程。

因此说,只有设置好网关的IP地址,TCP/IP协议才能实现不一样网络之间的相互通讯。

5、什么是默认网关?

若是搞清了什么是网关,默认网关也就好理解了。就好像一个房间能够有多扇门同样,一台主机能够有多个网关。默认网关的意思是一台主机若是找不到可用的网关,就把数据包发给默认指定的网关,由这个网关来处理数据包。如今主机使用的网关,通常指的是默认网关。

4、什么是DNS

DNS是域名解析服务器(Domain Name System),是把网址变成IP地址的服务器。

DNS说白了是把域名翻译成IP地址用的,这里面举个例子,你们就很容易清楚了。

例如咱们在浏览器里面输入www.baidu.com的时候,机器要跟百度这个网站进行通讯,机器要往外面发送数据包,数据包里面要写百度这台服务器的IP地址,咱们不知道IP地址是多少,那么就须要主机问DNS服务器,DNS服务器就自动帮咱们把www.baidu.com这个域名翻译成了IP地址61.135.169.105。而后写到了数据包的目的IP地址里面就能够进行通讯。

就跟咱们写信同样,你得写个收信人的地址邮局才能给你发送吧,你给国外写信,你写中文地址邮局不认识,须要这个一我的帮你翻译成英语。这就是DNS的做用,因此你的在本地链接里面写DNS才能够正常浏览网页,若是不设置DNS,是没法正常访问网页的。

5、MAC地址

讲到MAC地址,就不得不提ip地址,这里顺便把ip地址也说下。

IP与MAC

虽然如今已经ipv6了,但咱们基本用的大多数仍是ipv4协议,所谓ip就是你电脑整个网络的编号。其余电脑想访问电脑就得须要这个编号。可是这个编号不少状况下是一直在变化的。惟一不变的是你的MAC地址:物理地址

MAC是网络中用来标识网卡设备的惟一网络地址。由相关硬件制造商统一分配,每台电脑的MAC地址都是惟一的。

作个比喻,你常常搬家,你没搬一次家都有一个地址,XX小区XX单元XX号,这个就是IP。可是你的名字不变,这个就是MAC,不一样的是咱们的MAC不容许重名。

咱们的IP分为两个部分:如上图分为网络部分主机部分。网络部分比如就是你在XX省XX市XX镇,这个是国家固定下来了的。可是XX小区XX单元XX号是开发商本身定的。两个编号加起来就是你的ip了。不一样的是在现实中两个编号的长度是固定的,在网络上A、B、C、D的ip地址倒是变化的,这个在前天有详细讲到。

6、子网掩码

子网掩码是为了区分网络位和主机位,上面咱们说到过,一个ip地址是由网络部分和**主机部分。**正如一我的的名字由姓与名组成。

那么咱们能够把IP地址比做一我的的名字,那么子网掩码就像是一份名单,能够快速的知道那些人同姓,那些人不一样姓,把同姓的人分在一组,让他们以前能够互相交流。

举个例子

有一个网段是192.168.1.0-192.1.254,这个网段就像一个村子同样,就称它为安防村,此这网段有个ip地址是192.168.1.1,咱们就叫他安防一,另一我的叫安防二,它的ip地址为192.168.1.2,咱们一看他们,就知道他们是同村的。

另外有一个网段,是192.168.0.0——192.168.255.254,咱们叫它安村,村里有个一样有两个ip地址为92.168.1.1与192.168.1.2,也叫安防一,安防二,那么问题来了?这个时候,如何区分他们是属于那个村的?

这个时候就须要子网掩码了来判断他们是属于那个网段的,须要把安防1、安防二带到村里去认下,就知道他们是属于那个村了,安防村的网段是255.255.255.0,安村的网段是255.255.0.0。

网络中也会出现相似于“同名”“同姓”的ip地址,如何区分他们究竟是属于那个网段,就须要依靠子网掩码了。


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