网络基础知识（1）

1、网关

网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。网络通信中，经常要在不同的通信协议、数据格式或语言,甚至体系结构完全不同的两种系统之间进行通信，网关就负责翻译器，实现网络通信的路径通畅。在这个过程中网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。当然网关也提供过滤和安全功能。大多数情况下网关运行在应用层。 
就像生活中从一个房间走到另一个房间，必然要经过一扇门一样。在网络通信中，要实现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。 由于最近主要研究的是TCP/IP的通信，所以下面所讲的网关都是TCP/IP协议里的网关。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（192. 168.1.0是网络地址，192. 168.1.255是广播地址）；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（192. 168.2.0是网络地址，192. 168.2.255是广播地址）。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，因为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。在这种情况下只能通过网关。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(如附图所示)。网络B向网络A转发数据包的过程。 这就是网关的作用。网关的IP地址在服务器上和服务器的IP是相同的，这里的服务器包括路由器、启用了路由协议的服务器(实质上相当于一台路由器)、代理服务器(也相当于一台路由器)。 网关也被称为 IP 路由器。 
知道的网关是什么后，下面借用网友的一个小故事来形象描述一下它的作用： 假设你的名字叫小不点，你住在一个大院子里，你的邻居有很多小伙伴，在门口传达室还有个看大门的李大爷，李大爷就是你的网关。当你想跟院子里的某个小伙伴玩，只要你在院子里大喊一声他的名字，他听到了就会回应你，并且跑出来跟你玩。这就是局域网的通信机制，实现起来就是广播了。 如果你不被允许走出大门，你想与外界发生的一切联系，都必须由门口的李大爷用电话帮助你联系。假如你想找你的同学小明聊天，小明家住在很远的另外一个院子里，他家的院子里也有一个看门的王大爷。这里的李大爷和王大爷就起到了网络通信中的网关作用。

2、DNS服务器

DNS（Domain Name Server，域名服务器）是进行域名(domain name)和与之相对应的IP地址 (IP address)转换的服务器。接着上面的小故事小明家的电话号码，不过你的班主任老师有一份你们班全体同学的名单和电话号码对照表，你的老师就是你的DNS服务器。于是你在家里拨通了门口李大爷的电话，有了下面的对话： 
小不点：李大爷，我想找班主任查一下小明的电话号码行吗？ 
李大爷：好，你等着。（接着李大爷给你的班主任挂了一个电话，问清楚了小明的电话）问到了，他家的号码是211.99.99.99 
小不点：太好了！李大爷，我想找小明，你再帮我联系一下小明吧。 
李大爷：没问题。（接着李大爷向电话局发出了请求接通小明家电话的请求，最后一关当然是被转接到了小明家那个院子的王大爷那里，然后王大爷把电话给转到小明家） 
就这样你和小明取得了联系。 这就是DNS服务器的在网络通信中的作用。

3、DHCP服务器 
DHCP（Dynamic Host Configure Protocol，动态主机配置协议，）是一个局域网的网络协议。指的是由服务器控制一段IP地址范围，客户机登录服务器时就可以自动获得服务器分配的IP地址和子网掩码。你家院子里的居民越来越多了，传达室李大爷那里的电话交换机已经不能满足这么多居民的需求了，所以只好采用了一种新技术叫做DHCP，居民们开机的时候随机得到一个电话号码，每一次得到的号码都可能会不同。 

4、路由表和路由选择。 

路由表是指路由器或者其他互联网网络设备上存储的一张路由信息表，该表中存有到达特定网络终端的路径，在某些情况下，还有一些与这些路径相关的度量。路由选择是指选择通过互联网络从源节点向目的节点传输信息的通道，而且信息至少通过一个中间节点。在确定最佳路径的过程中，路由选择算法需要初始化和维护路由选择表（ routing table ）。路由选择表中包含的路由选择信息根据路由选择算法的不同而不同。一般在路由表中包括这样一些信息：目的网络地址，相关网络节点，对某条路径满意程度，预期路径信息等。