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  • 最常见的链路层的设备就是交换机了。 第三层,网络层,指定地址,选择传送路径。路由器工作在网络层。第四层到第七层分别是传输层、会话层、表示层、应用层。 那交换机和路由器有什么区别呢? 两者...

     

     

    第一层,物理层,顾名思义,就是物理连接层了,我们弱电安防人接触的最多了,网线、光纤、网卡等这些前期工作都是物理层的工作了。

    第二层,数据链路层,是同步数据,指定MAC方法。最常见的链路层的设备就是交换机了。

    第三层,网络层,指定地址,选择传送路径。路由器工作在网络层。第四层到第七层分别是传输层、会话层、表示层、应用层。

     

    那交换机和路由器有什么区别呢?

    两者都是连接互联网的设备,它们之间主要区别就是

    交换机发生在网络的第二层数据链路层,

    而路由器发生在第三层网络层。

    这个区别是两者各自工作方式的根本区别。

    路由器可以根据IP地址寻找下一个设备,可以处理TCPIP协议,而上一篇我们讲过交换机是根据MAC地址寻址的。

    交换机是分配网络数据,路由器可以给网络分配IP地址,分配给你地址而且可以随时通过地址过来找到你。路由器可以在不同时间内把一个IP分配给多台主机使用。交换机是通过MAC地址和识别各个不同的主机。

     

    2.1 什么是网关?
    网关英文名称为Gateway,又称网间连接器、协议转换器。

    网关在网络层以上实现网络互连,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。

    在这里插入图片描述

    网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连。

    网关是一个翻译器,与网桥只是简单地传达信息不同,网关对收到的信息要重新打包,以适应目的系统的需求。

    同时,网关也可以提供过滤和安全功能。大多数网关运行在OSI 7层协议的顶层–应用层。(即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。)

    那么网关到底是什么呢?网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。

    (比如有网络A和网络B,

    网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”,子网掩码为255.255.255.0;

    网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”,子网掩码为255.255.255.0。

    在没有路由器的情况下,两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的,即使是两个网络连接在同一台交换机(或集线器)上,TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信,则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中,就把数据包转发给它自己的网关,再由网关转发给网络B的网关,网络B的网关再转发给网络B的某个主机。网络B向网络A转发数据包的过程。

    对默认网关,其意思是一台主机如果找不到可用的网关,就把数据包发给默认指定的网关,由这个网关来处理数据包。现在主机使用的网关,一般指的是默认网关。)

    参考文章:https://www.jianshu.com/p/122ac247f772

     

     

     

    网关、路由器、三层交换机之间的区别在哪里? - 车小胖的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/367420262/answer/998226009

     

     

     

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  • 最近学习计算机网络原理的过程中,使用的是《自顶向下方法》,书中没有提到过网关和三层交换机的概念,可是老能从周围听到这两个概念 于是查了些资料 有了如下的理解 ...网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备...

    最近学习计算机网络原理的过程中,使用的是《自顶向下方法》,书中没有提到过网关和三层交换机的概念,可是老能从周围听到这两个概念 于是查了些资料 有了如下的理解
    首先说
    网关

    网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连,是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。网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连。
    网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。使用在不同的通信协议、数据格式或语言,甚至体系结构完全不同的两种系统之间,网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同,网关对收到的信息要重新打包,以适应目的系统的需求。同层–应用层。

    网关更多的是一个逻辑概念 凡是可以进行第三层数据包转发的硬件 我们都可以称作网关 我们可以叫 三层交换机是一个网关 也可以说路由器是一个网关 但是不能说网关是三层交换机 它也可以是三层防火墙
    举个例子: 两个小区之间 人们互相通信必须经过门房大爷 因此 这个门房大爷就是一个网关 它可以是形形色色的设备 只要是位于这种网络连接位置的 我们都可以称为网关
    路由器

    路由器是连接两个或多个网络的硬件设备,在网络间起网关的作用,是读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送的专用智能性的网络设备。它能够理解不同的协议,例如某个局域网使用的以太网协议,因特网使用的TCP/IP协议。这样,路由器可以分析各种不同类型网络传来的数据包的目的地址,把非TCP/IP网络的地址转换成TCP/IP地址,或者反之;再根据选定的路由算法把各数据包按最佳路线传送到指定位置。所以路由器可以把非TCP/
    IP网络连接到因特网上。

    路由器如想的一样 负责不同网段之间的通信 但是这里注意的是 所谓路由器 侧重点在路由的计算上 同时可以实现nat等多种丰富的协议,这是交换机做不到的
    三层交换机

    三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机,工作在OSI网络标准模型的第三层:网络层。三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换,所具有的路由功能也是为这目的服务的,能够做到一次路由,多次转发。
    对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现,而像路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能,由软件实现。

    是可以根据你的第三层地址进行转发的设备 它侧重于转发功能,就像名字一样,交换机在数据包的匹配转发上是碾压级的,我们可以将三层交换机理解为一个具有弱化路由功能的根据ip地址进行转发的交换机

    小结

    因此我们既需要三层交换机的高速转发功能,也需要路由器的对路由表的强大计算功能,所以对于各大通讯公司来说他们的高端路由器和高端三层交换机之间的界限越来越模糊, 因此在区级网络中 我们大多需要一次路由多次交换数据包时选择三层交换机 当要对每个数据包进行路由计算时如防火墙检查 我们选择 路由器 市面上的纯路由器已经很少了 同时当前网络发展趋势是扁平化 及将全世界的网络设备全都连接到一个特别强的三层交换机下 因为转发功能的强大是无法估量的

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  • 交换机 在计算机网络系统中,交换机是针对共享工作模式的弱点而推出的。交换机拥有一条高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上,当控制电路收到数据包以后,处理端口会查找内存...

    交换机

    在计算机网络系统中,交换机是针对共享工作模式的弱点而推出的。交换机拥有一条高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上,当控制电路收到数据包以后,处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC的NIC(网卡)挂接在哪个端口上,通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口。若目的MAC不存在,交换机就广播到所有的端口,接收端口回应后交换机会“学习”新的地址,并把它添加到内部地址表中。

    交换机工作在OSI模型的数据链路层上。交换机内部的CPU在每个端口成功连接时,通过ARP协议来学习各端口的MAC地址,保存成一张ARP表。在以后的通信中,发往该MAC地址的数据包将仅仅送往其对应的端口,而不是所有的端口。因此,交换机可用于划分数据链路层广播,即冲突域,但它不能划分网络层广播,即广播域。

    交换机被广泛应用于二层网络交换,俗称“二层交换机”。交换机的种类有:二层交换机、三层交换机、四层交换机、七层交换机,分别工作在OSI模型的第二层、第三层、第四层和第七层。

    路由器

    路由器是一种计算机网络设备,提供了路由与转发两种重要机制,可以决定数据包来源端到目的端所经过的路由路径,这个过程称为路由;将路由器输入端的数据包移送至适当的路由器输出端,称为转发(转送)。路由器工作在OSI模型的网络层上。

    路由器的一个作用是连通不同的网络,另一个作用是选择信息传送的线路。路由器与交换机的差别即在于路由器是OSI模型第三层的产品,交换机是OSI模型第二层的产品。

    网关

    网关,顾名思义就是连接两个网络的设备。现如今很多局域网都是采用路由来接入网络,因此现在通常指的网关就是路由器的IP。网关经常在家庭或者小型企业中使用,用于连接局域网和Internet。网关也经常指把一种协议转成另一种协议的设备,比如语音网关。

    在传统的TCP/IP术语中,网络设备分为两种,一种称为网关(gateway),另一种称为主机(host)。网关能在网络间传递数据包,但主机不能转发数据包。在主机中,数据包需要经过TCP/IP四层协议处理,但是在网关中,只需要到达网际层,决定路径之后才可以转发。

    在现代网络术语中,网关与路由器的定义不同。网关能在不同协议间移动数据,而路由器能在不同网络间移动数据。对于以太网中的网关只能转发三层以上的数据包,这一点和路由器是一样的。而不同的是,网关中并没有路由表,它只能按照预先设定的不同网段来进行转发。网关最重要的一点就是端口映射,子网内用户在外网看来只是外网的IP地址对应着不同的端口,这样看来就会保护子网内的用户。

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  • 在三层交换机配置子网之间的通讯有一个关键的地方,就是子网网关的配置。当子网与子网之间进行通讯时,发起通讯的一方,在本子网中找不到通讯的目标时,就会将通讯的请求提交给自己子网的网关,由自己子网的网关负责...

    随着交换技术的发展,三层交换机在网络汇聚层与核心层的应用越来越多。在内网中子网与子网之间的通讯越来越少依赖于路由(几乎见不到了),而是使用带有路由功能的三层交换机,这对于内网中子网之间的通信效率的提高是显著的。

    在三层交换机配置子网之间的通讯有一个关键的地方,就是子网网关的配置。当子网与子网之间进行通讯时,发起通讯的一方,在本子网中找不到通讯的目标时,就会将通讯的请求提交给自己子网的网关,由自己子网的网关负责处理。在三层交换机启用路由功能时,第一次根据路由条目查询对应目标计算机所在的子网,记录下对应端口,以后就采用交换功能进行通讯。

    思科交换设备中典型的三层交换设备是3560。不同于华为的三层交换设备,思科的三层交换设备在配置子网网关时可以有两种方法:一种方法是将网关直接配置在子网连接的交换机端口上,另一种方法则与华为的设备类似,通过创建vlan并将相应端口加入到vlan中再配置vlan的虚拟子接口作为子网的网关。

    下面在CiscoPacket Tracer 模拟器模拟,说明两种方式的配置。两种配置方式使用的拓扑图都是如下拓扑:

    在这里插入图片描述

    一、拓扑图说明

    1、Multillayer Switch0

    三层交接机,网关所在设备。Fa0/1接子网一(网段:192.168.10.0/24,网关192.168.10.1);Fa0/2接子网二(子网二网段:192.168.20.0/24,网关192.168.20.1)。

    2、Switch0

    Fa0/1上连三层交换机,Fa0/2下接计算机PC0模拟子网一。

    3、Switch1

    Fa0/1上连三层交换机,Fa0/2下接计算机PC1模拟子网二。

    4、PC0-PC2网络配置

    PC0:IP 192.168.10.2/24 GateWay 192.168.10.1

    PC1:IP 192.168.20.2/24 GateWay 192.168.20.1

    二、方法一:子网网关配置在交换机接口上

    在核心交换机Multillayer Switch0上做如下配置:

    Switch>enable

    Switch#configure terminal

    Switch(config)#interface fastEthernet 0/1

    Switch(config-if)#no switchport

    Switch(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0

    Switch(config-if)#exit

    Switch(config)#interface fastEthernet 0/2

    Switch(config-if)#no switchport

    Switch(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0

    Switch(config-if)#exit

    Switch(config)#ip routing

    配置的关键点在:

    (1)进入端口后,打对应的端口改为no switchport,则可以为端口配置IP;

    (2)启用ip routing。

    在特权模式下输入命令:

    Switch#show ip route

    可以看到有两条直连路由

    C 192.168.10.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1

    C 192.168.20.0/24 is directly connected, FastEthernet0/2

    这两条路由就是位于对应的端口上,起不同子网间路由通讯的作用。

    三、方法二:使用虚拟子接口

    同样也是在Multillayer Switch1上做如下配置(做完上面配置,如果要重新配置在特权模式下使用命令reload):

    Switch>enable

    Switch#vlan database

    Switch(vlan)#vlan 10

    Switch(vlan)#vlan 20

    Switch(vlan)#exit

    Switch#configure terminal

    Switch(config)#interface vlan 10

    Switch(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0

    Switch(config-if)#exit

    Switch(config)#interface vlan 20

    Switch(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0

    Switch(config-if)#exit

    Switch(config)#interface fastEthernet 0/1

    Switch(config-if)#switchport mode access

    Switch(config-if)#switchport access vlan 10

    Switch(config-if)#exit

    Switch(config)#interface fastEthernet 0/2

    Switch(config-if)#switchport mode access

    Switch(config-if)#switchport access vlan 20

    Switch(config-if)#exit

    Switch(config)#ip routing

    配置的关键点在于:

    (1)创建vlan

    (2)进入vlan配置其ip,相当于将vlan作为一个接口使用

    (3)将对应端口添加到相应的vlan中

    (4)启用ip routing。

    在特权模式下输入命令:

    Switch#show ip route

    可以看到有两条直连路由

    C 192.168.10.0/24 is directly connected, Vlan10

    C 192.168.20.0/24 is directly connected, Vlan20

    这两条直连路由对应的就是两个vlan,这是能起到在不同子网之间路由并通讯的关键。

    四、扩展一

    如果将拓扑结构变化为如下:

    在这里插入图片描述

    Switch1下接两个子网,PC1属于子网二(IP 192.168.20.2/24,GateWay 192.168.20.1),PC2属于子网三(IP 192.168.30.2/24,GateWay 192.168.30.1)。网关依旧配置在三层交换机。这时方法一(在三层交换机端口配置网关地址)就没办法做到了,因为通常只有路由器才能在一个端口配置多个IP地址(即使用子接口)。但是方法二依旧可以实现,在配置时fa0/2端口要使用trunk且封装dot1q协议,在switch1创建vlan,并配置fa0/1、fa0/2、fa0/3端口类型依次为trunk、access、access。具体配置如下:

    1.在Multillayer Switch0三层交换机做的配置

    Switch>enable

    Switch#vlan database

    Switch(vlan)#vlan 10

    Switch(vlan)#vlan 20

    Switch(vlan)#vlan 30

    Switch(vlan)#exit

    Switch#configure terminal

    Switch(config)#interface vlan 10

    Switch(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0

    Switch(config-if)#exit

    Switch(config)#interface vlan 20

    Switch(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0

    Switch(config-if)#exit

    Switch(config)#interface vlan 30

    Switch(config-if)#ip address 192.168.30.1 255.255.255.0

    Switch(config-if)#exit

    Switch(config)#interface fastEthernet 0/1

    Switch(config-if)#switchport mode access

    Switch(config-if)#switchport access vlan 10

    Switch(config-if)#exit

    Switch(config)#interface fastEthernet 0/2

    Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q

    Switch(config-if)#switchport mode trunk

    Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan 20

    Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan add 30

    Switch(config-if)#exit

    Switch(config)#ip routing

    2.在switch1上的配置

    Switch>enable

    Switch#vlan database

    Switch(vlan)#vlan 20

    Switch(vlan)#vlan 30

    Switch(vlan)#exit

    Switch#configure terminal

    Switch(config)#interface fastEthernet 0/1

    Switch(config-if)#switchport mode trunk

    Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan 20

    Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan add 30

    Switch(config-if)#exit

    Switch(config)#interface fastEthernet 0/2

    Switch(config-if)#switchport mode access

    Switch(config-if)#switchport access vlan 20

    Switch(config-if)#exit

    Switch(config)#interface fastEthernet 0/3

    Switch(config-if)#switchport mode access

    Switch(config-if)#switchportaccess vlan 30

    关键点在于:三层交换机的interface fastEthernet 0/2要封装dot1q协议(Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q )。封装了dot1q协议才可以在一个端口通过两个vlan,而二层交换机Switch1上则不需要封装就可以使一个端口直接通过两个vlan。

    五、扩展二

    如果将拓扑结构变化如下:

    wKioL1mBx6SS0xK4AABYGkUx6BM418.jpg

    网关还是配置在三层交换机Multilayer Switch0;

    三层交换机的Fa0/1下接子网一(网段192.168.10.0/24 网关192.168.10.1);三层交换机的Fa0/2、Fa0/3下接子网二(网段192.168.20.0/24 网关192.168.20.1);

    Switch0的Fa0/1端口上联三层交换机,Fa0/2下接计算机PC0(IP 192.168.10.2/24网关 192.168.10.1)模拟子网一设备;

    Switch1与Switch2都是子网二的交换机,Switch1的Fa0/1上联三层交换机,Fa0/2下接计算机PC1(IP 192.168.20.2/24 网关192.168.20.1)模拟子网二的一部分设备接入,Switch2的Fa0/1上联三层交换机,Fa0/2下接计算机PC2(IP 192.168.20.100/24 网关192.168.20.1)模拟子网二的另一部分设备接入。

    对于上面的拓扑情况,也没办法使用第一种方法(在三层交换机端口上配置网关),只能使用虚拟子接口配置网关。主要在三层交换机上做配置,具体如下:

    Switch>enable

    Switch#vlan database

    Switch(vlan)#vlan 10

    Switch(vlan)#vlan 20

    Switch(vlan)#exit

    Switch#configure terminal

    Switch(config)#interface vlan 10

    Switch(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0

    Switch(config-if)#exit

    Switch(config)#interface vlan 20

    Switch(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0

    Switch(config-if)#exit

    Switch(config)#interface fastEthernet 0/1

    Switch(config-if)#switchport mode access

    Switch(config-if)#switchport access vlan 10

    Switch(config-if)#exit

    Switch(config)#interface range fastEthernet 0/2-3

    Switch(config-if-range)#switchport mode access

    Switch(config-if-range)#switchport access vlan 20

    Switch(config-if-range)#exit

    Switch(config)#ip routing

    六、总结
    方法一通常只能在三层交换机一个端口对应一个子网的时候使用,如果三层交换机一个端口下面有两个子网或者一个子网有两个端口接入就需要使用第二种方法(即使用虚拟子网接口)。

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    #配置网关 Switch#conf t Enter configuration commands, one per line. End with CNTL / Z. Switch(config)#ip default -gateway 192.168 . 1.254   R1 Router> en Router#conf t Enter ...
  • Cisco思科三层交换机配置DHCP服务

    万次阅读 多人点赞 2020-01-22 16:53:01
    为什么使用三层交换机配置DHCP服务器而不用专门的服务器做DHCP服务器呢? 在小型网络中直接将DHCP服务直接配置在核心三层交换机上便于网络管理员管理。在大型网络拓扑中还是建议使用单独的DHCP服务器做,可以节省...

空空如也

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交换机是网关