上次我們發(fā)布 細講交換機配置，什么樣的網(wǎng)絡能互通，什么樣的網(wǎng)絡不能互通？ 很多朋友問到三層交換機以及vlan相關名詞，它們的用途；
確實，因為網(wǎng)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(wǎng)關、vlan、三層交換機或子網(wǎng)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(wǎng)”。LAN可以是由少數(shù)幾臺家用計算機構成的網(wǎng)絡，也可以是數(shù)以百計的計算機構成的企業(yè)網(wǎng)絡。VLAN所指的LAN特指使用路由器分割的網(wǎng)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(wǎng)？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(fā)送arp請求，而網(wǎng)絡中電腦眾多，最終ARP請求會被轉發(fā)到同一網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(shù)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(xiàn)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(xiàn)方式，其實就是普通二層交換機加路由器，從而實現(xiàn)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(wǎng)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(wǎng)絡的瓶頸，出現(xiàn)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(wǎng)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(tǒng)的路由器相比，可以實現(xiàn)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(guī)的項目，需要使用三層交換機來實現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡間的通信。
三、什么是網(wǎng)關
在了解了vlan與三層交換機后，能不能通信，還需要看網(wǎng)關是否正確。
一、什么是網(wǎng)關
網(wǎng)關(Gateway)又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉換器。網(wǎng)關在傳輸層上以實現(xiàn)網(wǎng)絡互連，是最復雜的網(wǎng)絡互連設備，僅用于兩個高層協(xié)議不同的網(wǎng)絡互連。
二、如何來理解網(wǎng)關
大家都知道，從一個房間走到另一個房間，必然要經(jīng)過一扇門。同樣，從一個網(wǎng)絡向另一個網(wǎng)絡發(fā)送信息，也必須經(jīng)過一道“關口”，這道關口就是網(wǎng)關。顧名思義，網(wǎng)關(Gateway)就是一個網(wǎng)絡連接到另一個網(wǎng)絡的“ 關口”。
按照不同的分類標準，網(wǎng)關也有很多種。TCP/IP協(xié)議里的網(wǎng)關是最常用的，在這里我們所講的“網(wǎng)關”均指TCP/IP協(xié)議下的網(wǎng)關。
三、網(wǎng)關的ip地址
那么網(wǎng)關到底是什么呢？
網(wǎng)關實質上是一個網(wǎng)絡通向其他網(wǎng)絡的IP地址，網(wǎng)關在網(wǎng)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(wǎng)絡A和網(wǎng)絡B，
網(wǎng)絡A：的IP地址范圍為“192.168.1.1~192. 168.1.254”，子網(wǎng)掩255.255.255.0；
如果需要與其它網(wǎng)段通信，那么它的網(wǎng)關可以設置為 192.168.1.1，當然也可以設置為 網(wǎng)段內其它的一個ip地址。
網(wǎng)絡B：的IP地址范為“192.168.2.1~192.168.2.254”，子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。
如果需要與其它網(wǎng)段通信，那么它的網(wǎng)關可以設置為192.168.2.1， 當然也可以設置為 網(wǎng)段內其它的一個ip地址。
四、網(wǎng)關是如何實現(xiàn)通信？
在沒有 路由器的情況下，不同的兩個網(wǎng)絡之間是 不能進行TCP/IP通信的，即使是兩個網(wǎng)絡連接在同一臺交換機(或集線器)上，TCP/IP協(xié)議也會根據(jù)子網(wǎng)掩碼(255.255.255.0)判定兩個網(wǎng)絡中的主機處在不同的網(wǎng)絡里。而要實現(xiàn)這兩個網(wǎng)絡之間的通信，則 必須通過網(wǎng)關。
如果 網(wǎng)絡A中的主機發(fā)現(xiàn) 數(shù)據(jù)包的目的主機不在本地網(wǎng)絡中，就把數(shù)據(jù)包轉發(fā)給它自己的網(wǎng)關，再由網(wǎng)關轉發(fā)給網(wǎng)絡B的網(wǎng)關，網(wǎng)絡B的網(wǎng)關再轉發(fā)給網(wǎng)絡B的某個主機(如附圖所示)。網(wǎng)絡B向網(wǎng)絡A轉發(fā)數(shù)據(jù)包的過程。
所以說，只有設置好網(wǎng)關的 IP地址，TCP/IP協(xié)議才能實現(xiàn)不同網(wǎng)絡之間的相互通信。
五、什么是默認網(wǎng)關？
如果搞清了什么是網(wǎng)關，默認網(wǎng)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(wǎng)關。 默認網(wǎng)關的意思是一臺主機如果找不到可用的網(wǎng)關，就把數(shù)據(jù)包發(fā)給默認 指定的網(wǎng)關，由這個網(wǎng)關來處理數(shù)據(jù)包。現(xiàn)在 主機使用的網(wǎng)關，一般指的是默認網(wǎng)關。
四、子網(wǎng)掩碼
這里有必要提到的是子網(wǎng)掩碼，很多朋友不知道子網(wǎng)掩碼是干什么用的。
子網(wǎng)掩碼是為了區(qū)分網(wǎng)絡位和主機位，上面我們說到過，一個ip地址是由 網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)段是192.168.1.0-192.168.1.254，這個網(wǎng)段就像一個村子一樣，就稱它為 安防村，此網(wǎng)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(wǎng)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(qū)分他們是屬于那個村的？
這個時候就需要 子網(wǎng)掩碼了來判斷他們是屬于那個網(wǎng)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， 安防村的掩碼是255.255.255.0，安村的掩碼是255.255.0.0。
網(wǎng)絡中也會出現(xiàn)類似于“同名”“同姓”的ip地址，如何區(qū)分他們到底是屬于那個網(wǎng)段，就需要依靠子網(wǎng)掩碼了。
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