網絡常識DNS、默認網關，路由器、交換器

一：什麼是DNS

概括的說DNS 是計算機域名 (Domain Name System) 的縮寫，它是由解析器和域名服務器組成的。域名服務器是指保存有該網絡中所有主機的域名和對應IP地址，並具有將域名轉換爲IP地址功能的服務器。其中域名必須對應一個IP地址，一個IP地址可以同時對應多個域名，但IP地址不一定有域名。

域名系統採用類似目錄樹的等級結構。域名服務器爲客戶機/服務器模式中的服務器方，它主要有兩種形式：主服務器和轉發服務器。將域名映射爲IP地址的過程就稱爲“域名解析”。在Internet上域名與IP地址之間是一對一（或者多對一）的，域名雖然便於人們記憶，但機器之間只能互相認識IP地址，它們之間的轉換工作稱爲域名解析，域名解析需要由專門的域名解析服務器來完成，DNS就是進行域名解析的服務器。 DNS 命名用於 Internet等 TCP/IP 網絡中，通過用戶友好的名稱查找計算機和服務。當用戶在應用程序中輸入 DNS 名稱時，DNS 服務可以將此名稱解析爲與之相關的其他信息，如 IP 地址。因爲，你在上網時輸入的網址，是通過域名解析系統解析找到了相對應的IP地址，這樣才能上網。其實，域名的最終指向是IP。

DNS服務器是(Domain Name System或者Domain Name Service)域名系統或者域名服務,域名系統爲Internet上的主機分配域名地址和IP地址。用戶使用域名地址，該系統就會自動把域名地址轉爲IP地址。域名服務是運行域名系統的Internet工具。執行域名服務的服務器稱之爲DNS服務器，通過DNS服務器來應答域名服務的查詢。

在以上dns服務器地址中我們一般填寫本地網絡商的dns IP地址，爲什麼要填寫本地網絡服務商服務器的dns地址呢？在上面我們也介紹了，計算機與計算機相互訪問都是經過IP來溝通的，我們電腦需要與外部計算機溝通就需要有自己的dns，也就是網絡商，因爲我們離本地網絡商的網絡連接的距離是最近的，所以以本地服務商dns地址設置可以最大限度提升電腦與網絡的交換速度。全國不同地區電信或網通等都有不同的dns IP地址，所以如果需要固定本地IP就需要填寫上本地網絡服務商服務器的dns地址，如果不知道填寫的最不要去固定IP地址，選擇自動獲取即可，如需要可以聯繫網絡商或上網查詢即可，設置不當會導致網頁無法打開，如常見的 QQ可以上網頁打不開的現象！

二、什麼是默認網關

一個用於 TCP/IP 協議的配置項，是一個可直接到達的 IP 路由器的 IP 地址。配置默認網關可以在 IP 路由表中創建一個默認路徑。一臺主機可以有多個網關。默認網關的意思是一臺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。一臺電腦的默認網關是不可以隨隨便便指定的，必須正確地指定，否則一臺電腦就會將數據包發給不是網關的電腦，從而無法與其他網絡的電腦通信。默認網關的設定有手動設置和自動設置兩種方式

賦予路由器 IP地址的名稱,與本地網絡連接的機器必須把向外的流量傳遞到此地址中以超出本地網絡,從而使那個地址成爲本地子網以外的IP地址的"網關".也就是最近常用的網關,當主機路由表目或網絡輸入不存在於本地主機的路由表時數據包發送到那裏.

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協議裏的網關是最常用的，在這裏我們

所講的“網關”均指TCP/IP協議下的網關。

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。比如有網絡A和網絡B，網絡A的IP地址範圍爲“192.168.1.1~192. 168.1.254”，子網掩碼爲255.255.255.0；網絡B的IP地址範圍爲“192.168.2.1~192.168.2.254”，子網掩碼爲255.255.255.0。在沒有路由器的情況下，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臺交換機（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裏。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。網絡B向網絡A轉發數據包的過程也是如此。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。那麼這個IP地址是哪臺機器的IP地址呢？網關的IP地址是具有路由功能的設備的IP地址，具有路由功能的設備有路由器、啓用了路由協議的服務器（實質上相當於一臺路由器）、代理服務器（也相當於一臺路由器）。

三、什麼是路由器

路由器（Router），是連接因特網中各局域網、廣域網的設備，它會根據信道的情況自動選擇和設定路由，以最佳路徑，按前後順序發送信號。路由器是互聯網絡的樞紐，"交通警察"。目前路由器已經廣泛應用於各行各業，各種不同檔次的產品已成爲實現各種骨幹網內部連接、骨幹網間互聯和骨幹網與互聯網互聯互通業務的主力軍。路由和交換機之間的主要區別就是交換機發生在OSI參考模型第二層（數據鏈路層），而路由發生在第三層，即網絡層。這一區別決定了路由和交換機在移動信息的過程中需使用不同的控制信息，所以說兩者實現各自功能的方式是不同的。

路由器（Router）又稱網關設備（Gateway）是用於連接多個邏輯上分開的網絡，所謂邏輯網絡是代表一個單獨的網絡或者一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時，可通過路由器的路由功能來完成。因此，路由器具有判斷網絡地址和選擇IP路徑的功能，它能在多網絡互聯環境中，建立靈活的連接，可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連接各種子網，路由器只接受源站或其他路由器的信息，屬網絡層的一種互聯設備。

工作原理示例

（1）工作站A將工作站B的地址12.0.0.5連同數據信息以數據包的形式發送給路由器1。

（2）路由器1收到工作站A的數據包後，先從包頭中取出地址12.0.0.5，並根據路徑表計算出發往工作站B的最佳路徑：R1->R2->R5->B；並將數據包發往路由器2。

（3）路由器2重複路由器1的工作，並將數據包轉發給路由器5。

（4）路由器5同樣取出目的地址，發現12.0.0.5就在該路由器所連接的網段上，於是將該數據包直接交給工作站B。

（5）工作站B收到工作站A的數據包，一次通信過程宣告結束。

連通不同的網絡

從過濾網絡流量的角度來看，路由器的作用與交換機和網橋非常相似

路由器

。但是與工作在網絡物理層，從物理上劃分網段的交換機不同，路由器使用專門的軟件協議從邏輯上對整個網絡進行劃分。例如，一臺支持IP協議的路由器可以把網絡劃分成多個子網段，只有指向特殊IP地址的網絡流量纔可以通過路由器。對於每一個接收到的數據包，路由器都會重新計算其校驗值，並寫入新的物理地址。因此，使用路由器轉發和過濾數據的速度往往要比只查看數據包物理地址的交換機慢。但是，對於那些結構複雜的網絡，使用路由器可以提高網絡的整體效率。路由器的另外一個明顯優勢就是可以自動過濾網絡廣播。總體上說，在網絡中添加路由器的整個安裝過程要比即插即用的交換機複雜很多。

信息傳輸

有的路由器僅支持單一協議，但大部分路由器可以支持多種協議的傳輸，即多協議路由器。由於每一種協議都有自己的規則，要在一個路由器中完成多種協議的算法，勢必會降低路由器的性能。路由器的主要工作就是爲經過路由器的每個數據幀尋找一條最佳傳輸路徑，並將該數據有效地傳送到目的站點。由此可見，選擇最佳路徑的策略即路由算法是路由器的關鍵所在。爲了完成這項工作，在路由器中保存着各種傳輸路徑的相關數據－－路徑表（Routing Table），供路由選擇時使用。路徑表中保存着子網的標誌信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路徑表可以是由系統管理員固定設置好的。

靜態路由表：由系統管理員事先設置好固定的路徑表稱之爲靜態（static）路徑表。

動態路由表：動態（Dynamic）路徑表是路由器根據網絡系統的運行情況而自動調整的路徑表。

路由器是一種多端口設備，它可以連接不同傳輸速率並運行於各種環境的局域網和廣域網，也可以採用不同的協議。路由器屬於O S I 模型的第三層--網絡層。指導從一個網段到另一個網段的數據傳輸，也能指導從一種網絡向另一種網絡的數據傳輸。

第一，網絡互連：路由器支持各種局域網和廣域網接口，主要用於互連局域網和廣域網，實現不同網絡互相通信；
　　第二，數據處理：提供包括分組過濾、分組轉發、優先級、複用、加密、壓縮和防火牆等功能；
　　第三，網絡管理：路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容錯管理和流量控制等功能。
　　所謂“路由”，是指把數據從一個地方傳送到另一個地方的行爲和動作，而路由器，正是執行這種行爲動作的機器，它的英文名稱爲Router,是一種連接多個網絡或網段的網絡設備，它能將不同網絡或網段之間的數據信息進行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀懂”對方的數據，從而構成一個更大的網絡。
　　爲了完成“路由”的工作，在路由器中保存着各種傳輸路徑的相關數據－－路由表（Routing Table），供路由選擇時使用。路由表中保存着子網的標誌信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路由表可以是由系統管理員固定設置好的，也可以由系統動態修改，可以由路由器自動調整，也可以由主機控制。在路由器中涉及到兩個有關地址的名字概念，那就是：靜態路由表和動態路由表。由系統管理員事先設置好固定的路由表稱之爲靜態（static）路由表，一般是在系統安裝時就根據網絡的配置情況預先設定的，它不會隨未來網絡結構的改變而改變。動態（Dynamic）路由表是路由器根據網絡系統的運行情況而自動調整的路由表。路由器根據路由選擇協議（Routing Protocol）提供的功能，自動學習和記憶網絡運行情況，在需要時自動計算數據傳輸的最佳路徑。

四、什麼是交換機

交換機（Switch）意爲“開關”是一種用於電（光）信號轉發的網絡設備。它可以爲接入交換機的任意兩個網絡節點提供獨享的電信號通路。最常見的交換機是以太網交換機。其他常見的還有電話語音交換機、光纖交換機等。

交換（switching）是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設備自動完成的方法，把要傳輸的信息送到符合要求的相應路由上的技術的統稱。交換機根據工作位置的不同，可以分爲廣域網交換機和局域網交換機。廣域的交換機（switch）就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備，它應用在數據鏈路層。交換機有多個端口，每個端口都具有橋接功能，可以連接一個局域網或一臺高性能服務器或工作站。實際上，交換機有時被稱爲多端口網橋。[1]

交換機工作於OSI參考模型的第二層，即數據鏈路層。交換機內部的CPU會在每個端口成功連接時，通過將MAC地址和端口對應，形成一張MAC表。在今後的通訊中，發往該MAC地址的數據包將僅送往其對應的端口，而不是所有的端口。因此，交換機可用於劃分數據鏈路層廣播，即衝突域；但它不能劃分網絡層廣播，即廣播域。[1]

交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內部交換矩陣。交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數據包以後，處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC（網卡的硬件地址）的NIC（網卡）掛接在哪個端口上，通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的端口，目的MAC若不存在，廣播到所有的端口，接收端口迴應後交換機會“學習”新的MAC地址，並把它添加入內部MAC地址表中。使用交換機也可以把網絡“分段”，通過對照IP地址表，交換機只允許必要的網絡流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉發，可以有效的減少衝突域，但它不能劃分網絡層廣播，即廣播域。[1]