大数据教程（1.4）：局域网工做机制和网络配置

    什么是局域网呢？局域网（Local Area Network，LAN）是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。通常是方圆几公里之内。局域网能够实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工做组内的日程安排、电子邮件和传真通讯服务等功能。局域网是封闭型的，能够由办公室内的两台计算机组成，也能够由一个公司内的上千台计算机组成。

    校园内的某个学生寝室网络【路由器+交换机】和某个教室里的网络、公司内部的网络、医院的内部医务系统等等都属于局域网。既然咱们生活中处处都离不开局域网，但是在今天咱们了解这个网络内部是运做原理的人却很是的少，甚至连咱们专业从事IT或者软件行业的人都还不算彻底了解。不要紧，以前不了解，今天博主将带领你们一块儿来深刻了解局域网工做机制和网络配置。

    下面以公司内部服务器网络为例：

1.网络图以下

2.浏览器访问外部域名流程图

这里有几个概念:

a.NETMASK：指的是子网掩码配置，它是用来肯定网段的；肯定方式是将该掩码的二进制同ip地址作&操做，即ip&netmask（如server01的网段计算出来为192.168.25.0）

b.&（按位与运算符）：二元操做符，操做两个二进制数据；两个二进制数最低位对齐，只有当两个对位数都是1时才为1，不然为0

c.| （按位或运算符）：二元操做符，操做两个二进制数据；两个二进制数最低位对齐，当两个对位数只要有一个是1则为1，不然为0

d.^（按位异或运算符）：二元操做符，操做两个二进制数据；两个二进制数最低位对齐，只有当两个对位数字不一样时为1，相同为0

c.~（非运算符）：一元操做符，规则是生成与输入位相反的值--若出入0，则输出1；若输入1，则输入0

e.<<（左移运算符）：形式： m << n ；特色：二元操做符，m数字二进制向左移动n位的结果；结果至关于： m*(2的n次方）

f.>> （右移运算符）：形式： m >> n ；特色：二元操做符，m数字二进制向右移动n位的结果；结果至关于： m / (2的n次方） 的结果向上取整

g.>>> （无符号右移运算符）：二元操做符 ；特色：它使用0扩展，不管正负都在最高位补0

h.gateway：网关，网关(Gateway)又称网间链接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连，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。网关既能够用于广域网互连，也能够用于局域网互连。 网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。使用在不一样的通讯协议、数据格式或语言，甚至体系结构彻底不一样的两种系统之间，网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不一样，网关对收到的信息要从新打包，以适应目的系统的需求。同层--应用层

i.dns：域名解析服务器；DNS（Domain Name System，域名系统），万维网上做为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，可以使用户更方便的访问互联网，而不用去记住可以被机器直接读取的IP数串。经过域名，最终获得该域名对应的IP地址的过程叫作域名解析（或主机名解析）。DNS协议运行在UDP协议之上，使用端口号53。在RFC文档中RFC 2181对DNS有规范说明，RFC 2136对DNS的动态更新进行说明，RFC 2308对DNS查询的反向缓存进行说明。

j.交换机（Switch）：是一种基于MAC（网卡的硬件地址）识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机能够“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，经过在数据帧的始发者和目标接收者之间创建临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。交换机分为：二层交换机，三层交换机或是更高层的交换机。三层交换机一样能够有路由的功能，并且比低端路由器的转发速率更快。它的主要特色是：一次路由，屡次转发。交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。目前交换机还具有了一些新的功能，如对VLAN（虚拟局域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具备防火墙的功能。

k.路由器（Router）：是链接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的状况自动选择和设定路由，以最佳路径，按先后顺序发送信号。 路由器是互联网络的枢纽，"交通警察"。目前路由器已经普遍应用于各行各业，各类不一样档次的产品已成为实现各类骨干网内部链接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。路由和交换机之间的主要区别就是交换机发生在OSI参考模型第二层（数据链路层），而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交换机在移动信息的过程当中需使用不一样的控制信息，因此说二者实现各自功能的方式是不一样的。路由器（Router）又称网关设备（Gateway）是用于链接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是表明一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另外一个子网时，可经过路由器的路由功能来完成。所以，路由器具备判断网络地址和选择IP路径的功能，它能在多网络互联环境中，创建灵活的链接，可用彻底不一样的数据分组和介质访问方法链接各类子网，路由器只接受源站或其余路由器的信息，属网络层的一种互联设备。

l.计算机与外界局域网的链接是经过主机箱内插入一块网络接口板（或者是在笔记本电脑中插入一块PCMCIA卡）。网络接口板又称为通讯适配器或网络适配器（network adapter）或网络接口卡NIC（Network Interface Card），可是更多的人愿意使用更为简单的名称“网卡”。网卡是工做在链路层的网络组件，是局域网中链接计算机和传输介质的接口，不只能实现与局域网传输介质之间的物理链接和电信号匹配，还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。