我們知道要實(shí)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(shí)現方式,其實(shí)就是普通二層交換機加路由器,從而實(shí)現不同vlan間的可以互相通信。
什么是三層交換機呢?
對于小型的網(wǎng)絡(luò ),單臂路由可以應付,但隨著(zhù)VLAN之間流量的不斷增加,很可能導致路由器成為整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的瓶頸,出現掉包、或者通信堵塞。
為了解決上述問(wèn)題,三層交換機應運而生。三層交換機,本質(zhì)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(luò )層的功能,因此帶有第三層路由功能的交換機才被稱(chēng)為“三層交換機”。
關(guān)于三層交換機的內部結構,可以參照下面的簡(jiǎn)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(shí)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(lái)實(shí)現網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )間的通信。
在了解了vlan與三層交換機后,能不能通信,還需要看網(wǎng)關(guān)是否正確。
1、什么是網(wǎng)關(guān)
網(wǎng)關(guān)(Gateway)又稱(chēng)網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉換器。網(wǎng)關(guān)在傳輸層上以實(shí)現網(wǎng)絡(luò )互連,是最復雜的網(wǎng)絡(luò )互連設備,僅用于兩個(gè)高層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò )互連。
2、如何來(lái)理解網(wǎng)關(guān)
大家都知道,從一個(gè)房間走到另一個(gè)房間,必然要經(jīng)過(guò)一扇門(mén)。同樣,從一個(gè)網(wǎng)絡(luò )向另一個(gè)網(wǎng)絡(luò )發(fā)送信息,也必須經(jīng)過(guò)一道“關(guān)口”,這道關(guān)口就是網(wǎng)關(guān)。顧名思義,網(wǎng)關(guān)(Gateway)就是一個(gè)網(wǎng)絡(luò )連接到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò )的“關(guān)口”。
按照不同的分類(lèi)標準,網(wǎng)關(guān)也有很多種。TCP/IP協(xié)議里的網(wǎng)關(guān)是最常用的,在這里我們所講的“網(wǎng)關(guān)”均指TCP/IP協(xié)議下的網(wǎng)關(guān)。
3、網(wǎng)關(guān)的ip地址
那么網(wǎng)關(guān)到底是什么呢?
網(wǎng)關(guān)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)網(wǎng)絡(luò )通向其他網(wǎng)絡(luò )的IP地址,網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)段內的可用ip中選一個(gè),不過(guò),一般用的是第1個(gè)和最后一個(gè)。
例如
比如有網(wǎng)絡(luò )A和網(wǎng)絡(luò )B,
網(wǎng)絡(luò )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(guān)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(gè)ip地址。
網(wǎng)絡(luò )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(guān)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(gè)ip地址。
4、網(wǎng)關(guān)是如何實(shí)現通信?
在沒(méi)有路由器的情況下,不同的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )之間是不能進(jìn)行TCP/IP通信的,即使是兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )連接在同一臺交換機(或集線(xiàn)器)上,TCP/IP協(xié)議也會(huì )根據子網(wǎng)掩碼(255.255.255.0)判定兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )中的主機處在不同的網(wǎng)絡(luò )里。而要實(shí)現這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )之間的通信,則必須通過(guò)網(wǎng)關(guān)。
如果網(wǎng)絡(luò )A中的主機發(fā)現數據包的目的主機不在本地網(wǎng)絡(luò )中,就把數據包轉發(fā)給它自己的網(wǎng)關(guān),再由網(wǎng)關(guān)轉發(fā)給網(wǎng)絡(luò )B的網(wǎng)關(guān),網(wǎng)絡(luò )B的網(wǎng)關(guān)再轉發(fā)給網(wǎng)絡(luò )B的某個(gè)主機(如附圖所示)。網(wǎng)絡(luò )B向網(wǎng)絡(luò )A轉發(fā)數據包的過(guò)程。
所以說(shuō),只有設置好網(wǎng)關(guān)的IP地址,TCP/IP協(xié)議才能實(shí)現不同網(wǎng)絡(luò )之間的相互通信。
5、什么是默認網(wǎng)關(guān)?
如果搞清了什么是網(wǎng)關(guān),默認網(wǎng)關(guān)也就好理解了。就好像一個(gè)房間可以有多扇門(mén)一樣,一臺主機可以有多個(gè)網(wǎng)關(guān)。默認網(wǎng)關(guān)的意思是一臺主機如果找不到可用的網(wǎng)關(guān),就把數據包發(fā)給默認指定的網(wǎng)關(guān),由這個(gè)網(wǎng)關(guān)來(lái)處理數據包?,F在主機使用的網(wǎng)關(guān),一般指的是默認網(wǎng)關(guān)。
講到MAC地址,就不得不提ip地址,這里順便把ip地址也說(shuō)下。
IP與MAC
雖然現在已經(jīng)ipv6了,但我們基本用的大多數還是ipv4協(xié)議,所謂ip就是你電腦整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的編號。其他電腦想訪(fǎng)問(wèn)電腦就得需要這個(gè)編號。但是這個(gè)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(wǎng)絡(luò )中用來(lái)標識網(wǎng)卡設備的唯一網(wǎng)絡(luò )地址。由相關(guān)硬件制造商統一分配,每臺電腦的MAC地址都是唯一的。
做個(gè)比喻,你經(jīng)常搬家,你沒(méi)搬一次家都有一個(gè)地址,XX小區XX單元XX號,這個(gè)就是IP。但是你的名字不變,這個(gè)就是MAC,不同的是我們的MAC不允許重名。
我們的IP分為兩個(gè)部分:如上圖分為網(wǎng)絡(luò )部分和主機部分。網(wǎng)絡(luò )部分好比就是你在XX省XX市XX鎮,這個(gè)是國家固定下來(lái)了的。但是XX小區XX單元XX號是開(kāi)發(fā)商自己定的。兩個(gè)編號加起來(lái)就是你的ip了。不同的是在現實(shí)中兩個(gè)編號的長(cháng)度是固定的,在網(wǎng)絡(luò )上A、B、C、D的ip地址卻是變化的。