二层网络和三层网络的区别,以及网络唤醒的应用
前言
今天奥易云来部署测试,聊到网络唤醒这个问题。我说你的产品我不了解,但是你的基本网络协议这块我觉得肯定不行。这里涉及到网络唤醒、二层网络和三层网络。复习记录一下。
1.什么是网络唤醒
网络唤醒(Wake-on-LAN,简称WoL)是一种计算机网络技术,它允许远程通过网络发送特殊信号来唤醒处于关机状态或低功耗模式(如休眠或待机)的计算机。这项技术对于远程管理和维护计算机系统特别有用,因为它能让管理员无需物理接触目标计算机就能使其启动。
1.1WOL技术的远程唤醒步骤
计算机处在关机(或休眠)状态时,机内的网卡及主板部分仍保有微弱的供电,此微弱供电能让网卡保有最低的运作能力,使网卡能聆听来自计算机外部的网上广播信息,并对信息内容进行侦测与解读,一旦发现网上广播的内容中有特定的信息内容,此种特定内容称为“魔法数据包”(Magic Packet),就会对该数据包的内容进行研判。
魔法数据包是以广播方式发送的,广播的方式与范畴可以是整个局域网(LAN),也可以是特定的子网(Subnet),同时魔法数据包内会有某部(或一群)计算机的网上地址数据,网卡一旦解读研判出所指的地址是自身所处的计算机时,网卡就会通知机内的主板、电源供应器,开始进行引导(或唤醒)的程序。
1.2魔法数据包
魔法数据包(Magic Packet)是一个广播性的帧(frame),透过端口7或端口9进行发送,且可以用无连接(Connectionless protocol)的通信协议(如UDP、IPX)来传递,不过一般而言多是用UDP,原因是Novell公司的Netware网上操作系统的IPX协议已经愈来愈少机会被使用。
在魔法数据包内,每次都会先有连续6个"FF"(十六进制,换算成二进制即:11111111)的数据,即:FF FF FF FF FF FF,在连续6个"FF"后则开始带出MAC地址信息,有时还会带出4字节或6字节的密码,一旦经由网卡侦测、解读、研判(广播)魔法数据包的内容,内容中的MAC地址、密码若与计算机自身的地址、密码吻合,就会启动唤醒、引导的程序。
2.什么是二层网络
二层网络指的是在开放系统互连(OSI)模型中的第二层,即数据链路层上运作的网络。这一层的主要职责是提供在单一网络段内的设备间的数据传输服务。在二层网络中,通信是基于物理地址(即媒体访问控制,MAC地址)来进行的。
在实际应用中,二层网络通常涉及以下概念和设备:
MAC地址:每台网络设备都有一个唯一的MAC地址,二层网络设备(主要是交换机)利用MAC地址表来进行帧的转发。当交换机接收到一个数据帧时,它会查看目标MAC地址,并根据MAC地址表将数据帧转发到正确的端口。
交换机:二层网络的核心设备是交换机,它能够学习连接在其上的设备的MAC地址,并根据这些信息智能地转发数据帧,从而实现了局域网(LAN)内部的有效通信。
广播域与冲突域:在二层网络中,所有设备属于同一个广播域,意味着广播帧会被转发给同一网络内的所有设备。此外,如果网络使用的是集线器(hub),则还存在冲突域,即同一时间内只有一个设备能发送数据,否则会发生数据碰撞。而使用交换机可以分割冲突域,每个端口对应一个独立的冲突域。
VLAN(虚拟局域网):虽然本质上是二层技术,VLAN允许在二层网络内创建逻辑上的独立网络,从而分割广播域,增强网络管理和安全性。
3.什么是三层网络
三层网络是指在网络设计中,按照开放系统互连(OSI)模型的第三层,即网络层来构建和组织的网络架构。这一层主要负责逻辑地址(如IP地址)的寻址和数据包的路由,目的是实现不同子网之间的通信。在实际应用中,三层网络通常涉及到以下关键要素和概念:
路由器:三层网络的核心设备是路由器,它工作在OSI模型的网络层,能够根据IP地址来决定数据包的最佳路径,并将数据包从一个网络转发到另一个网络。路由器能够连接不同的网络区域,如将局域网(LAN)连接到广域网(WAN)或互联网。
子网划分:三层网络设计允许网络被划分为多个逻辑子网,每个子网可以拥有独立的IP地址范围,从而提高了网络的组织性、安全性和效率。
VLAN(虚拟局域网):虽然VLAN严格来说是二层技术,但它经常与三层网络一起使用,以创建逻辑上的隔离网络,每个VLAN可以视为一个小的广播域。三层设备(如三层交换机)可以为不同的VLAN提供路由服务,实现VLAN间的通信。
网络层次化设计:典型的三层网络架构包括接入层、汇聚层和核心层。接入层负责连接终端设备到网络;汇聚层则对来自接入层的流量进行聚合,并实施策略控制;核心层则是网络的高速交换主干,负责快速、高效地转发数据包。
路由协议:为了实现有效的路由,三层网络中会部署路由协议,如RIP、OSPF、BGP等,这些协议让路由器之间能够交换路由信息,自动发现和维护到达远程网络的最佳路径。
4.问题根本原因
要被唤醒的192.168.10.1这个机器和服务器192.169.30.1,在不同的网段。而WoL的魔法数据包(Magic Packet),是一个二层的广播。两地之间的路由器是不会转发的。
5.初步解决方案
把192.168.30.1的控制器丢到182.168.X.X来。服务器192.168.30.1用三层数据包对控制器192.168.X.X的控制器进行控制调用,然后控制器通过二层广播发送WoL唤醒。
把服务器直接挪到192.168.X.X的二层网络来。
今日2024/05/13就先记录到这里。