vlan、三层交换机、网关、DNS、子网掩码、MAC地址详解

一、 什么是VLAN？

VLAN中文是“虚拟局域网”。

​ LAN可以是由少数几台家用计算机构成的网络，也可以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。

​ 听上面的概念，肯定有不少朋友是一头雾水的，什么是虚拟局域网？

为什么要划分vlan？

这里举个例子，给你通俗地讲讲。

​ 一所高中，新学期高一招了800个学生，这800个学生，如果放在一个班里，那肯定是管理不过来。面对800个人，老师看了也头疼，这边在授课，那边完全听不到，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。

​ 而实际中，也是一样。电脑A要想要与电脑B通信，于是电脑A就需要发送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所有电脑，才能找到电脑B。如此一来，为了找到电脑B，消耗了网络整体的带宽，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。造成了网络带宽和CPU运算能力的大量无谓消耗。

​ 那么怎么办呢？学校就针对这800个学生，分成了10个班。

​ 每个班80人，分别命名为高一（1）班，高一（2）班……高一（10）班，每个人都会获得一个班级编号。

​ 1101表示一班01号学生。

​ 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同，其它的都相同。那么这样老师再管理起来就轻松多了，可以把一班这80人管理的妥妥的

隔壁2班与3班乱成一锅粥也不管一班的事，我就要这一班80人好好上课就行。

这就是vlan，每个班就相当于一个vlan，而每个班名称，就相当于vlan的名称。

而每个学生的编号就是ip地址。

​ 同班同学（同一个vlan的ip），因为同一个教室，朝夕相处，且可以相互通信，不同班的同学，若不做其它工作，很难往来通信。

​ 所以同一个vlan间，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？就需要单臂路由与三层交换机了。

二、 单臂路由与三层交换机

我们知道要实现不同vlan间通信，就必须需要有路由功能，不同VLAN之间相互通信的两种方式（单臂路由、三层交换机）。

1、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，从而实现不同vlan间的可以互相通信。

2 、那什么是三层交换机呢？

对于小型的网络，单臂路由可以应付，但随着VLAN之间流量的不断增加，很可能导致路由器成为整个网络的瓶颈，出现掉包、或者通信堵塞。

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，因此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，可以参照下面的简图。

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。

因此，与传统的路由器相比，可以实现高速路由。

并且，路由与交换模块是汇聚链接的，由于是内部连接，可以确保相当大的带宽，所以对于正规的项目，需要使用三层交换机来实现网网络间的通信。

三、 什么是网关？

在了解了vlan与三层交换机后，能不能通信，还需要看网关是否正确。

1、 什么是网关

网关(Gateway)又称网间连接器、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同的网络互连。

2 、如何理解网关

大家都知道，从一个房间走到另一个房间，必然要经过一扇门。

同样，从一个网络向另一个网络发送信息，也必须经过一道“关口”，这道关口就是网关。

顾名思义，网关(Gateway)就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。

按照不同的分类标准，网关也有很多种。

TCP/IP协议里的网关是最常用的，在这里我们所讲的“网关”均指TCP/IP协议下的网关。

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