二三層交換機(jī)的區(qū)別

1、、三層交換機(jī)的區(qū)別二層交換技術(shù)是發(fā)展比較成熟，二層交換機(jī)屬數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，可以識(shí)別數(shù)據(jù)包中的MACM址信息，根據(jù)MACfe址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，并將這些 MAC®址與對(duì)應(yīng)的端口記 錄在自己內(nèi)部的一個(gè)地址表中。具體的工作流程如下：(1) 當(dāng)交換機(jī)從某個(gè)端口收到一個(gè)數(shù)據(jù)包，它先讀取包頭中的源MAC®址,這樣它就知道源MACM址的機(jī)器是連在哪個(gè)端口上的；(2) 再去讀 取包頭中的目的MAC®址，并在地址表中查找相應(yīng)的端口;(3) 如表中有與這目的 MAC地址對(duì)應(yīng)的端口，把數(shù)據(jù)包直接復(fù)制到這端口上；4 ) 如表中找不到相應(yīng)的端口則把數(shù)據(jù)包廣播到所有端口上，當(dāng)目的機(jī)器對(duì)源機(jī)器回應(yīng)時(shí)，

2、交換機(jī)又可以學(xué)習(xí)一目的MAC*址與哪個(gè)端口對(duì)應(yīng),在下次傳送數(shù)據(jù)時(shí)就不再需要對(duì)所有端口進(jìn)行廣播了。不斷的循環(huán)這個(gè)過(guò)程，對(duì)于全網(wǎng)的MAC®址信息都可以學(xué)習(xí)到，二層交換機(jī)就是這樣建立和維護(hù)它自己的地址表。從二層交換機(jī)的工作原理可以推知以下三點(diǎn)： 1) 1) 由于交換機(jī)對(duì)多數(shù)端口的數(shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)交換， 這就要求具有很寬的交換總線(xiàn)帶寬,如果二層交換機(jī)有N個(gè)端口，每個(gè)端口的帶寬是 M交換機(jī)總線(xiàn)帶寬超過(guò)NX M那么這交換機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)線(xiàn)速交換； 2) 學(xué)習(xí)端口連接的機(jī)器的 MAC®址，寫(xiě)入地址表，地址表的大小(一般兩種表 示方式：一為BEFFERRAM 一為MACS項(xiàng)數(shù)值)，地址表大小影響交

3、換機(jī)的接入容 量量；( 3 ) 還有一個(gè)就是二層交換機(jī)一般都含有專(zhuān)門(mén)用于處理數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的 ASIC( Application specific Integrated Circuit )芯片，因此轉(zhuǎn)發(fā)速度可以做到非?？臁Ｓ捎诟鱾€(gè)廠家采用 ASIC不同，直接影響產(chǎn)品性能。以上三點(diǎn)也是評(píng)判二三層交換機(jī)性能優(yōu)劣的主要技術(shù)參數(shù)，這一點(diǎn)請(qǐng)大家在考 慮設(shè)備選型時(shí)注意比較。二、路由技術(shù)器工作在 OSI 模型的第三層 - 網(wǎng)絡(luò)層操作， 其工作模式與二層交換相似， 但路由器工作在第三層，這個(gè)區(qū)別決定了路由和交換在傳遞包時(shí)使用不同的控制信息，實(shí)現(xiàn)功能的方式就不同。工作原理是在路由器的內(nèi)部也有一個(gè)表，這個(gè)表所標(biāo)示的是

4、如果要去某一個(gè)地方，下一步應(yīng)該向那里走，如果能從路由表中找到數(shù)據(jù)包下一步往那里走，把鏈路層信息加上轉(zhuǎn)發(fā)出去；如果不能知道下一步走向那里，則將此包丟棄，然后返回一個(gè)信息交給源地址。技術(shù)實(shí)質(zhì)上來(lái)說(shuō)不過(guò)兩種功能：決定最優(yōu)路由和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。路由表中寫(xiě)入各種信息，由路由算法計(jì)算出到達(dá)目的地址的最佳路徑，然后由相對(duì)簡(jiǎn)單直接的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制發(fā)送數(shù)據(jù)包。 接受數(shù)據(jù)的下一臺(tái)路由器依照相同的工作方式繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)， 依次類(lèi)推，直到數(shù)據(jù)包到達(dá)目的路由器。由表的維護(hù)，也有兩種不同的方式。一種是路由信息的更新，將部分或者全部的 路由信息公布出去，路由器通過(guò)互相學(xué)習(xí)路由信息，就掌握了全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這 一類(lèi)的路由協(xié)議稱(chēng)為距離矢量路由

5、協(xié)議；另一種是路由器將自己的鏈路狀態(tài)信息進(jìn) 行廣播，通過(guò)互相學(xué)習(xí)掌握全網(wǎng)的路由信息，進(jìn)而計(jì)算出最佳的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，這類(lèi)路 由協(xié)議稱(chēng)為鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。路由器需要做大量的路徑計(jì)算工作，一般處理器的工作能力直接決定其性能的優(yōu) 劣。這一判斷還是對(duì)中低端路由器而言，因?yàn)楦叨寺酚善魍捎梅植际教幚硐到y(tǒng)體 系設(shè)計(jì)。三、三層交換技術(shù)來(lái)的對(duì)三層技術(shù)的宣傳，耳朵都能起繭子，到處都在喊三層技術(shù)，有人說(shuō)這是個(gè)非常新的技術(shù)，也有人說(shuō)，三層交換嘛，不就是路由器和二層交換機(jī)的堆疊，也沒(méi)有什么新的玩意，事實(shí)果真如此嗎？下面先來(lái)通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)來(lái)看看三層交換 機(jī)的工作過(guò)程。組網(wǎng)比較簡(jiǎn)單使用 IP 的設(shè)備 A 三層交換機(jī) 使用

6、 IP 的設(shè)備 BA要給B發(fā)送數(shù)據(jù)，已知目的IP,那么A就用子網(wǎng)掩碼取得網(wǎng)絡(luò)地址，判斷目的IP 是否與自己在同一網(wǎng)段。在同一網(wǎng)段，但不知道轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)所需的 MAC®址,A就發(fā)送一個(gè)ARP青求,B返回 其MAC®址,A用此MAC寸裝數(shù)據(jù)包并發(fā)送給交換機(jī)，交換機(jī)起用二層交換模塊， 查找MAC®址表，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口。目的IP地址顯示不是同一網(wǎng)段的， 那么A要實(shí)現(xiàn)和B的通訊，在流緩存條目中沒(méi) 有對(duì)應(yīng)MAC®址條目，就將第一個(gè)正常數(shù)據(jù)包發(fā)送向一個(gè)缺省網(wǎng)關(guān)，這個(gè)缺省網(wǎng)關(guān) 一般在操作系統(tǒng)中已經(jīng)設(shè)好，對(duì)應(yīng)第三層路由模塊，所以可見(jiàn)對(duì)于不是同一子網(wǎng)的數(shù)據(jù)，最先在MA

7、GS中放的是缺省網(wǎng)關(guān)的 MAC®址；就由三層模塊接收到此數(shù)據(jù)包，查詢(xún)路由表以確定到達(dá)B 的路由，將構(gòu)造一個(gè)新的幀頭，其中以缺省網(wǎng)關(guān)的 MACM址為源MAC®址，以主機(jī)B的MAC®址為目的MAC地址。通過(guò)一定的識(shí)別觸發(fā)機(jī)制，確立主機(jī) A與B的MAC®址及轉(zhuǎn)發(fā)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系， 并記錄進(jìn)流緩存條目表， 以后的A 到 B 的數(shù)據(jù)， 就直接交由二層交換模塊完成。這就通常所說(shuō)的一次路由多次轉(zhuǎn)發(fā)。就是三層交換機(jī)工作過(guò)程的簡(jiǎn)單概括，可以看出三層交換的特點(diǎn)：1、由硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速轉(zhuǎn)發(fā)。2、 這就不是簡(jiǎn)單的二層交換機(jī)和路由器的疊加， 三層路由模塊直接疊加在二層交換的高

8、速背板總線(xiàn)上，突破了傳統(tǒng)路由器的接口速率限制，速率可達(dá)幾十Gbit/s 。算上背板帶寬，這些是三層交換機(jī)性能的兩個(gè)重要參數(shù)。3、簡(jiǎn)潔的路由軟件使路由過(guò)程簡(jiǎn)化。4、 大部分的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)， 除了必要的路由選擇交由路由軟件處理， 都是又二層模塊高速轉(zhuǎn)發(fā)，路由軟件大多都是經(jīng)過(guò)處理的高效優(yōu)化軟件，并不是簡(jiǎn)單照搬路由器中的軟件。四、結(jié)論換機(jī)用于小型的局域網(wǎng)絡(luò)。 這個(gè)就不用多言了， 在小型局域網(wǎng)中， 廣播包影響不大，二層交換機(jī)的快速交換功能、多個(gè)接入端口和低謙價(jià)格為小型網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)提供了很完善的解決方案。的優(yōu)點(diǎn)在于接口類(lèi)型豐富， 支持的三層功能強(qiáng)大， 路由能力強(qiáng)大， 適合用于大型的網(wǎng)絡(luò)間的路由，它的優(yōu)勢(shì)在于選擇最

9、佳路由，負(fù)荷分擔(dān)，鏈路備份及和其他網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由信息的交換等等路由器所具有功能。機(jī)的最重要的功能是加快大型局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)，加入路由功能也是為這個(gè)目的服務(wù)的。如果把大型網(wǎng)絡(luò)按照部門(mén)，地域等等因素劃分成一個(gè)個(gè)小局域網(wǎng)，這將導(dǎo)致大量的網(wǎng)際互訪，單純的使用二層交換機(jī)不能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)際互訪；使用路由器，由于接口數(shù)量有限和路由轉(zhuǎn)發(fā)速度慢，將限制網(wǎng)絡(luò)的速度和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，采用具有路由功能的快速轉(zhuǎn)發(fā)的三層交換機(jī)就成為首選。如果把大型網(wǎng)絡(luò)按照部門(mén)，地域等等因素劃分成一個(gè)個(gè)小局域網(wǎng)，這將導(dǎo)致大量的網(wǎng)際互訪，單純的使用二層交換機(jī)不能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)際互訪；使用路由器，由于接口數(shù)量有限和路由轉(zhuǎn)發(fā)速度慢，將限制網(wǎng)絡(luò)的速度和網(wǎng)絡(luò) 規(guī)模，采用具有路由功能的快速轉(zhuǎn)發(fā)的三層交換