图解服务器端网络架构-网络层L3

数据链路层只是将同一网段中的节点连接起来，而网络层将不同的网段连接起来。

假如我们要连接国外的Web服务器，由于网段不同，在数据链路层这个层面是根本无法连接起来的，而网络层群能将数据链路层中能够的一个个小网段拼接成一个大网络。

有些IP地址已近被系统占用了，其中三种常用于网络设计和故障排除，它们分别是网络地址，广播地址，环回地址。

网络地址：是指主机部分的IP地址位都是0的IP地址，代表了网络本身。

例如，针对IP地址192.168.1.1设置的子网掩码时255.255.255.0，那么192.168.1.0就是网络地址。

广播地址：指主机部分的IP地址位都是1的IP地址，代表了同一网段中的所有节点。

例如，如果针对192.168.1.1设置的子网掩码时255.255.255.0，那么192.168.1.255就是广播地址。

路由器和L3(网络层)交换机是工具L3中的IP地执信息转发数据包的。对数据包的转发目的地进行切换的过程叫做路由选择。

L3交换机和路由器是通过路由表对IP数据包进行路由选择的。

路由表由“目的网段””下一跳“”路由协议“”度量值“等多种信息构成，它告诉我们将数据包转发给哪个IP地址就能抵达目的网段。其中，最重要的信息是”目的网段“和”下一跳“。

假设有如下设置的两个节点，它们是双向通信的。

MAC地址是物理地址，仅在同一网段中有效，因此，每当要跨越网段——也就是需要跨越路由器时——都必须更换MAC地址才行，ARP能解决这个目的MAC地址的更换问题。

常见的服务器架构有以下三种：

服务器集群架构：

服务器集群就是指将很多服务器集中起来一起进行同一种服务，在客户端看来就像是只有一个服务器。集群可以利用多个计算机进行并行计算从而获得很高的计算速度，也可以用多个计算机做备份，从而使得任何一个机器坏了整个系统还是能正常运行。

服务器负载均衡架构：

负载均衡 （Load Balancing） 建立在现有网络结构之上，它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。

分布式服务器架构：

所谓分布式资源共享服务器就是指数据和程序可以不位于一个服务器上，而是分散到多个服务器，以网络上分散分布的地理信息数据及受其影响的数据库操作为研究对象的一种理论计算模型服务器形式。分布式有利于任务在整个计算机系统上进行分配与优化，克服了传统集中式系统会导致中心主机资源紧张与响应瓶颈的缺陷，解决了网络GIS 中存在的数据异构、数据共享、运算复杂等问题，是地理信息系统技术的一大进步。

这个三种架构都是常见的服务器架构，集群的主要是IT公司在做，可以保障重要数据安全；负载均衡主要是为了分担访问量，避免临时的网络堵塞，主要用于电子商务类型的网站；分布式服务器主要是解决跨区域，多个单个节点达到高速访问的目前，一般是类似CDN的用途的话，会采用分布式服务器。

---