一文讲懂什么是vlan、三层交换机、网关、DNS、子网掩码、MAC地址
來自：有為網絡服務
很多朋友多次問到什么是網關、dns、子網掩碼，三層交換機，它們定位的用途；確實，因為網絡技術在弱電中確實應用非常廣泛，我們平時在vip技術群中也是不斷的討論到網關、vlan、三層交換機或子網掩碼等問題，今天我們就一起用通俗方式一次性了解清楚。
一、什么是vlan?
VLAN中文是“虛擬局域網”。LAN可以是由少數幾臺家用計算機構成的網絡，也可以是數以百計的計算機構成的企業網絡。VLAN所指的LAN特指使用路由器分割的網絡——也就是廣播域。
聽上面的概念，肯定有不少朋友是一頭霧水的，什么是虛擬局域網？好好的，為什么要劃分vlan？
這里舉個例：通俗的了解
一所高中，新學期高一招了800個學生，這800個學生，如果放在一個班里，那肯定是管理不過來，面對800個人，老師看了也頭疼，這邊在授課，那邊完全聽不到，老師布置什么任務，也會有一些傳達不到，老師要是想找某個學生的信息，要從800份信息中去找，極其麻煩，浪費時間；
而實際中，也是一樣，電腦A要想要與電腦B通信，于是電腦A就需要發送arp請求，而網絡中電腦眾多，最終ARP請求會被轉發到同一網絡中的所有電腦，才能找到電腦B，如此一來，為了找到電腦B，消耗了網絡整體的帶寬，收到廣播信息的計算機還要消耗一部分CPU時間來對它進行處理。造成了網絡帶寬和CPU運算能力的大量無謂消耗。
那么怎么辦呢？
學校就針對這800個學生，分成了10個班，每個班80人，分別命名為高一（1）班，高一（2）班、、、、高一（10）班，每個人都會獲得一個班級編號。
1101表示一班01號學生。
1102表示一班02號學生。
1201表示2班01號學生。
同一個班的學生編號尾數不同，其它的都相同。
那么這樣老師再管理起來就輕松多了，可以把一班這80人管理的妥妥的，隔壁2班與3班亂成一鍋粥也不管一班的事，我就要這一班80人好好上課就行。
這就是vlan，每個班就相當于一個vlan，而每個班名稱，就相當于vlan的名稱，而每個學生的編號就是ip地址；同班同學（同一個vlan的ip），因為同一個教室，朝夕相處，且可以相互通信，不同班的同學，若不做其它工作，很難往來通信。
所以同一個vlan間，可以相互通信；不同vlan，若不做配置，不能相互通信。
那么不同vlan如何通通信呢？就需要單臂路由與三層交換機。
二、單臂路由與三層交換機
我們知道要實現不同vlan間通信，就必須需要有路由功能，不同VLAN之間相互通信的兩種方式（單臂路由、三層交換機）。
什么是單臂路由？
單臂路由的實現方式，其實就是普通二層交換機加路由器，從而實現不同vlan間的可以互相通信。
那什么是三層交換機呢？
對于小型的網絡，單臂路由可以應付，但隨著VLAN之間流量的不斷增加，很可能導致路由器成為整個網絡的瓶頸，出現掉包、或者通信堵塞。
為了解決上述問題，三層交換機應運而生。三層交換機，本質上就是“帶有路由功能的（二層）交換機”。路由屬于OSI參照模型中第三層網絡層的功能，因此帶有第三層路由功能的交換機才被稱為“三層交換機”。
關于三層交換機的內部結構，可以參照下面的簡圖。
在一臺本體內，分別設置了交換機模塊和路由器模塊；而內置的路由模塊與交換模塊相同，使用ASIC硬件處理路由。因此，與傳統的路由器相比，可以實現高速路由。并且，路由與交換模塊是匯聚鏈接的，由于是內部連接，可以確保相當大的帶寬，所以對于正規的項目，需要使用三層交換機來實現網網絡間的通信。
三、什么是網關
在了解了vlan與三層交換機后，能不能通信，還需要看網關是否正確。
一、什么是網關
網關(Gateway)又稱網間連接器、協議轉換器。網關在傳輸層上以實現網絡互連，是最復雜的網絡互連設備，僅用于兩個高層協議不同的網絡互連。
二、如何來理解網關
大家都知道，從一個房間走到另一個房間，必然要經過一扇門。同樣，從一個網絡向另一個網絡發送信息，也必須經過一道“關口”，這道關口就是網關。顧名思義，網關(Gateway)就是一個網絡連接到另一個網絡的“關口”。
按照不同的分類標準，網關也有很多種。TCP/IP協議里的網關是最常用的，在這里我們所講的“網關”均指TCP/IP協議下的網關。
三、網關的ip地址
那么網關到底是什么呢？
網關實質上是一個網絡通向其他網絡的IP地址，網關在網段內的可用ip中選一個，不過，一般用的是第1個和最后一個。
例如
比如有網絡A和網絡B，
網絡A：的IP地址范圍為“192.168.1.1~192. 168.1.254”，子網掩255.255.255.0；
如果需要與其它網段通信，那么它的網關可以設置為192.168.1.1，當然也可以設置為網段內其它的一個ip地址。
網絡B：的IP地址范為“192.168.2.1~192.168.2.254”，子網掩碼255.255.255.0。
如果需要與其它網段通信，那么它的網關可以設置為192.168.2.1，當然也可以設置為網段內其它的一個ip地址。
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四、網關是如何實現通信？
在沒有路由器的情況下，不同的兩個網絡之間是不能進行TCP/IP通信的，即使是兩個網絡連接在同一臺交換機(或集線器)上，TCP/IP協議也會根據子網掩碼(255.255.255.0)判定兩個網絡中的主機處在不同的網絡里。而要實現這兩個網絡之間的通信，則必須通過網關。
如果網絡A中的主機發現數據包的目的主機不在本地網絡中，就把數據包轉發給它自己的網關，再由網關轉發給網絡B的網關，網絡B的網關再轉發給網絡B的某個主機(如附圖所示)。網絡B向網絡A轉發數據包的過程。
所以說，只有設置好網關的IP地址，TCP/IP協議才能實現不同網絡之間的相互通信。
五、什么是默認網關？
如果搞清了什么是網關，默認網關也就好理解了。就好像一個房間可以有多扇門一樣，一臺主機可以有多個網關。默認網關的意思是一臺主機如果找不到可用的網關，就把數據包發給默認指定的網關，由這個網關來處理數據包。現在主機使用的網關，一般指的是默認網關。?
四、什么是DNS
DNS是域名解析服務器（Domain Name System），是把網址變成IP地址的服務器。
DNS說白了是把域名翻譯成IP地址用的，這里面舉個例子，大家就很容易清楚了。
例如我們在瀏覽器里面輸入www.baidu.com的時候，機器要跟百度這個網站進行通信，機器要往外面發送數據包，數據包里面要寫百度這臺服務器的IP地址，我們不知道IP地址是多少，那么就需要主機問DNS服務器，DNS服務器就自動幫我們把www.baidu.com這個域名翻譯成了IP地址61.135.169.105。然后寫到了數據包的目的IP地址里面就可以進行通信。
就跟我們寫信一樣，你得寫個收信人的地址郵局才能給你發送吧，你給國外寫信，你寫中文地址郵局不認識，需要這個一個人幫你翻譯成英語。這就是DNS的作用，所以你的在本地連接里面寫DNS才可以正常瀏覽網頁，如果不設置DNS，是無法正常訪問網頁的。
五、MAC地址
講到MAC地址，就不得不提ip地址，這里順便把ip地址也說下。
IP與MAC
雖然現在已經ipv6了，但我們基本用的大多數還是ipv4協議，所謂ip就是你電腦整個網絡的編號。其他電腦想訪問電腦就得需要這個編號。但是這個編號很多情況下是一直在變化的。唯一不變的是你的MAC地址：物理地址。
MAC是網絡中用來標識網卡設備的唯一網絡地址。由相關硬件制造商統一分配，每臺電腦的MAC地址都是唯一的。
做個比喻，你經常搬家，你沒搬一次家都有一個地址，XX小區XX單元XX號，這個就是IP。但是你的名字不變，這個就是MAC，不同的是我們的MAC不允許重名。
我們的IP分為兩個部分：如上圖分為網絡部分和主機部分。網絡部分好比就是你在XX省XX市XX鎮，這個是國家固定下來了的。但是XX小區XX單元XX號是開發商自己定的。兩個編號加起來就是你的ip了。不同的是在現實中兩個編號的長度是固定的，在網絡上A、B、C、D的ip地址卻是變化的，這個在前天有詳細講到。
六、子網掩碼
子網掩碼是為了區分網絡位和主機位，上面我們說到過，一個ip地址是由網絡部分和主機部分。正如一個人的名字由姓與名組成。
那么我們可以把IP地址比作一個人的名字，那么子網掩碼就像是一份名單，可以快速的知道那些人同姓，那些人不同姓，把同姓的人分在一組，讓他們之前可以互相交流。
舉個例子
有一個網段是192.168.1.0-192.1.254，這個網段就像一個村子一樣，就稱它為安防村，此這網段有個ip地址是192.168.1.1，我們就叫他安防一，另外一個人叫安防二，它的ip地址為192.168.1.2，我們一看他們，就知道他們是同村的。
另外有一個網段，是192.168.0.0——192.168.255.254，我們叫它安村，村里有個同樣有兩個ip地址為92.168.1.1與192.168.1.2，也叫安防一，安防二，那么問題來了？這個時候，如何區分他們是屬于那個村的？
這個時候就需要子網掩碼了來判斷他們是屬于那個網段的，需要把安防一、安防二帶到村里去認下，就知道他們是屬于那個村了，安防村的網段是255.255.255.0，安村的網段是255.255.0.0。
網絡中也會出現類似于“同名”“同姓”的ip地址，如何區分他們到底是屬于那個網段，就需要依靠子網掩碼了。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的一文讲懂什么是vlan、三层交换机、网关、DNS、子网掩码、MAC地址的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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