一、什麼是 vlan?
二、單臂路由與三層交換機
三、什麼是網關
1、什麼是網關
2、如何來理解網關
3、網關的 ip 地址
4、網關是如何實現通信？
5、什麼是默認網關？
四、什麼是 DNS
五、MAC 地址
六、子網掩碼
很多朋友多次問到什麼是網關、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、什麼是 vlan?
VLAN 中文是 “虛擬局域網”。LAN 可以是由少數幾台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，什麼是虛擬局域網？好好的，為什麼要劃分 vlan？
這裡舉個例：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，如果放在一個班裡，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，老師布置什麼任務，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，也是一样，電腦 A 要想要與電腦 B 通信，於是電腦 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。
那麼怎麼辦呢？
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。
那麼這樣老師再管理起來就輕鬆多了，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，每個班就相當於一個 vlan，而每個班名稱，就相當於 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。
那麼不同 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）。
什麼是單臂路由？
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。
那什麼是三層交換機呢？
對於小型的網絡，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”。路由屬於 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”。
關於三層交換機的內部結構，可以參照下面的簡圖。
在一台本體內，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。並且，路由與交換模塊是匯聚鏈接的，由於是內部連接，可以確保相當大的帶寬，所以對於正規的項目，需要使用三層交換機來實現網絡間的通信。
三、什麼是網關
在了解了 vlan 與三層交換機後，能不能通信，還需要看網關是否正確。
1、什麼是網關
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，是最複雜的網絡互連設備，僅用於兩個高層協議不同的網絡互連。
2、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 協議裡的網關是最常用的，在這裡我們所講的 “網關” 均指 TCP/IP 協議下的網關。
3、網關的 ip 地址
那麼網關到底是什麼呢？
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 個和最後一個。
例如：比如有網絡 A 和網絡 B，
網絡 A： 的 IP 地址範圍為 “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，那麼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 ip 地址。
網絡 B： 的 IP 地址範為 “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，那麼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 ip 地址。
4、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台交換機 (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裡。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。
5、什麼是默認網關？
如果搞清了什麼是網關，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，一台主機可以有多個網關。默認網關的意思是一台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、什麼是 DNS
DNS 是域名解析伺服器（Domain Name System），是把網址變成 IP 地址的伺服器。
DNS 說白了是把域名翻譯成 IP 地址用的，這裡面舉個例子，大家就很容易清楚了。
例如我們在瀏覽器裡面輸入 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，數據包裡面要寫百度這台伺服器的 IP 地址，我們不知道 IP 地址是多少，那麼就需要主機問 DNS 伺服器，DNS 伺服器就自動幫我們把 www.baidu.com 這個域名翻譯成了 IP 地址 61.135.169.105。然後寫到了數據包的目的 IP 地址裡面就可以進行通信。
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裡面寫 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，這裡順便把 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。其它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。由相關硬件製造商統一分配，每台電腦的 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。
那麼我們可以把 IP 地址比作一個人的名字，那麼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，村裡有個同樣有兩個 ip 地址為 92.168.1.1 與 192.168.1.2，也叫安防一，安防二，那麼問題來了？這個時候，如何區分他們是屬於那個村的？
這個時候就需要子網掩碼了來判斷他們是屬於那個網段的，需要把安防一、安防二帶到村裡去認下，就知道他們是屬於那個村了，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於 “同名”“同姓” 的 ip 地址，如何區分他們到底是屬於那個網段，就需要依靠子網掩碼了。