交換機(jī)基礎(chǔ)知識.ppt

1、,第2章 交換機(jī)基礎(chǔ)知識,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與管理,本章內(nèi)容, 交換機(jī)概述 交換機(jī)的分類與性能指標(biāo) 交換機(jī)的接口與連接方式 虛擬局域網(wǎng)與多層交換 交換機(jī)產(chǎn)品簡介,2.1 交換機(jī)概述,交換機(jī)，英文名稱為Switch，也稱為交換式集線器，它是一種基于MAC地址(網(wǎng)卡的硬件地址)識別，能夠在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備。,2.1.1 交換機(jī)簡介,交換機(jī)的工作特點(diǎn)： 擁有一條很高帶寬的背板總線和內(nèi)部交換矩陣 所有的端口都掛接在這條背板總線上 控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC地址的網(wǎng)卡（NIC）掛接在哪個端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口 目的MAC

2、若不存在才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部MAC地址表中。,2.1.2 交換機(jī)的交換模式,概念： 交換機(jī)將數(shù)據(jù)從一個端口轉(zhuǎn)發(fā)至到另一個端口的處理方式稱為交換模式。,類型： 存儲轉(zhuǎn)發(fā)（Store and Forward ） 直通交換（CutThrough ） 碎片丟棄（Fragmentfree）,2.1 交換機(jī)概述,存儲轉(zhuǎn)發(fā)(Store and Forward) 特點(diǎn)：交換機(jī)接收到數(shù)據(jù)包后，首先將數(shù)據(jù)包存儲到緩沖器中，進(jìn)行CRC循環(huán)冗余校驗(yàn),如果這個數(shù)據(jù)包有CRC錯誤，則該包將被丟棄；如果數(shù)據(jù)包完整，交換機(jī)查詢地址映射表將其轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的端口。 優(yōu)點(diǎn)：沒有

3、殘缺數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，可減少潛在的不必要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)發(fā)速率比直接轉(zhuǎn)發(fā)方式慢。 適用環(huán)境：存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)適用于普通鏈路質(zhì)量或質(zhì)量較為惡劣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這種方式要對數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，所以，延遲和幀的大小有關(guān)。,2.1.2 交換機(jī)的交換模式,直通交換(CutThrough) 特點(diǎn)：交換機(jī)只讀出數(shù)據(jù)幀的前6個字節(jié)，即通過地址映射表中查找目標(biāo)地址，將數(shù)據(jù)幀傳送到相應(yīng)的端口上。直通交換能夠?qū)崿F(xiàn)較少的延遲，因?yàn)樵跀?shù)據(jù)幀的目的地址被讀出，確定了轉(zhuǎn)發(fā)端口后馬上開始轉(zhuǎn)發(fā)這個數(shù)據(jù)幀。 優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)發(fā)速率快、減少延時和提高整體吞吐率 缺點(diǎn)：會給整個交換網(wǎng)絡(luò)帶來許多垃圾通信包 適用環(huán)境：網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量較好、錯誤數(shù)據(jù)包較少的網(wǎng)絡(luò)環(huán)

4、境，延遲時間跟幀的大小無關(guān)。,2.1.2 交換機(jī)的交換模式,碎片丟棄（Fragmentfree） 特點(diǎn)：這是介于前兩者之間的一種解決方案。它檢查數(shù)據(jù)包的長度是否夠64個字節(jié)，如果小于64字節(jié)，說明是假包，則丟棄該包；如果大于等于64字節(jié)，則發(fā)送該包。 優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)處理速度比存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式快 缺點(diǎn)：比直通式慢 適用環(huán)境：一般的通訊鏈路,2.1.2 交換機(jī)的交換模式,2.1.3 交換機(jī)與網(wǎng)橋的主要區(qū)別,(1)延遲小。交換機(jī)通過硬件實(shí)現(xiàn)，而網(wǎng)橋通過軟件實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)橋是通過運(yùn)行于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的橋接協(xié)議實(shí)現(xiàn)；交換機(jī)使用了專用集成電路（Application-Specific-Integrated Circuit

5、，ASIC)，大大提高了網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)速度。 (2)端口多。交換機(jī)得端口密度遠(yuǎn)大于網(wǎng)橋。 (3)功能強(qiáng)大。交換機(jī)除了轉(zhuǎn)發(fā)/過濾的功能，還有諸多管理功能，如網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的支持、虛擬局域網(wǎng)的劃分等。,（1）在OSI/RM網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的工作層次不同 集線器工作在物理層，而交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層。更高級的交換機(jī)可以工作在第三層（網(wǎng)絡(luò)層）、第四層（傳輸層）或更高層。 （2）數(shù)據(jù)傳輸方式不同 集線器的數(shù)據(jù)傳輸方式是廣播（broadcast）方式，即所有端口處在一個沖突域中；而交換機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸一般只發(fā)生在源端口和目的端口之間，即交換機(jī)的每個端口處在不同的沖突域。 （3）帶寬占用方式不同 集線器所有端口共享集線器

6、的總帶寬，而交換機(jī)的每個端口都具有自己獨(dú)立的帶寬。 （4）傳輸模式不同 集線器采用半雙工方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；交換機(jī)采用全雙工方式來傳輸數(shù)據(jù)。,2.1.3 交換機(jī)與集線器的主要區(qū)別,2.1.3 交換機(jī)與集線器（HUB）的主要區(qū)別,總結(jié)： 交換機(jī)與集線器有著本質(zhì)的不同，無論在工作層次、通訊方式、傳輸速度和可管理性上，都都存在明顯的差別，交換機(jī)與集線器相比具有無與倫比的優(yōu)勢。目前，交換機(jī)已經(jīng)成為組網(wǎng)中的普遍使用的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，而集線器已經(jīng)逐漸在退出歷史舞臺。,2.2 交換機(jī)的分類與性能指標(biāo),2.2.1 交換機(jī)的分類,從應(yīng)用區(qū)域劃分：廣域網(wǎng)交換機(jī)和局域網(wǎng)交換機(jī) 廣域網(wǎng)交換機(jī): 主要應(yīng)用于電信領(lǐng)域，提供通

7、信基礎(chǔ)平臺。 局域網(wǎng)交換機(jī)則: 應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò)，用于連接終端設(shè)備，如PC機(jī)及網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等。,注意：我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)的是局域網(wǎng)交換機(jī)。,2.2.1 交換機(jī)的分類,按組建園區(qū)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)層次，可劃分為：接入層交換機(jī)、匯聚層交換機(jī)和核心層交換機(jī)。 核心層交換機(jī): 一般采用機(jī)箱式模塊化設(shè)計(jì)，機(jī)箱中可承載管理模塊、光端口模塊、高速電口模塊、電源等，具有很高的背板容量； 匯聚層交換機(jī): 可以是機(jī)箱式模塊化交換機(jī)，也可以是固定配置的交換機(jī)，具有較高的接入能力和帶寬，一般會包含光端口、高速電口等端口； 接入層交換機(jī): 一般是固定配置的交換機(jī)，端口密度較大，具有較高的接入能力，以10/100M端口為主，以固定端

8、口或擴(kuò)展槽方式提供1000Mbps的上聯(lián)端口。,根據(jù)傳輸介質(zhì)、傳輸速度以及發(fā)展歷史上看，局域網(wǎng)交換機(jī)有這樣一些類型： 以太網(wǎng)交換機(jī) 快速以太網(wǎng)交換機(jī) 千兆以太網(wǎng)交換機(jī) 萬兆以太網(wǎng)交換機(jī) FDDI交換機(jī) ATM交換機(jī) 令牌環(huán)交換機(jī) ,2.2.1 交換機(jī)的分類,根據(jù)架構(gòu)特點(diǎn)，人們還將局域網(wǎng)交換機(jī)分為 機(jī)架式 帶擴(kuò)展槽固定配置式 不帶擴(kuò)展槽固定配置式,2.2.1 交換機(jī)的分類,按照OSI的七層網(wǎng)絡(luò)模型，交換機(jī)又可以分為： 第二層交換機(jī) 第三層交換機(jī) 第四層交換機(jī) 第七層交換機(jī) 基于MAC地址工作的第二層交換機(jī)最為普遍，用于網(wǎng)絡(luò)接入層和匯聚層?；贗P地址和協(xié)議進(jìn)行交換的第三層交換機(jī)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的核心層

9、，也少量應(yīng)用于匯聚層。部分第三層交換機(jī)也同時具有第四層交換功能，可以根據(jù)數(shù)據(jù)幀的協(xié)議端口信息進(jìn)行目標(biāo)端口判斷。第四層以上的交換機(jī)稱之為應(yīng)用型交換機(jī)，主要用于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。,2.2.1 交換機(jī)的分類,按照交換機(jī)的可管理性，可分為： 可管理型交換機(jī) 不可管理型交換機(jī) 兩者區(qū)別在于對SNMP、RMON等網(wǎng)管協(xié)議的支持。可管理型交換機(jī)便于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、流量分析，但成本也相對較高。大中型網(wǎng)絡(luò)在匯聚層應(yīng)該選擇可管理型交換機(jī)，在接入層視應(yīng)用需要而定，核心層交換機(jī)則全部是可管理型交換機(jī)。,2.2.1 交換機(jī)的分類,2.2.1 交換機(jī)的分類,從應(yīng)用的角度劃分，交換機(jī)又可分為： 電話交換機(jī)（PBX）：主要應(yīng)用于電信

10、領(lǐng)域，提供語音通訊。 數(shù)據(jù)交換機(jī)（Switch）： 應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。,注意：我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)的是數(shù)據(jù)交換機(jī)。,背板帶寬與端口速率 模塊化與固定配置 專用芯片與通用芯片 單/多MAC地址類型,2.2.2 交換機(jī)的主要性能指標(biāo),背板帶寬與端口速率 背板帶寬和端口速率是衡量交換機(jī)的交換能力的主要參數(shù)。 背板帶寬：指通過交換機(jī)所有通信的最大值。 交換機(jī)的端口速率：每秒通過的比特?cái)?shù)。 10Mbps 100Mbps 1000Mbps 10000Mbps,2.2.2 交換機(jī)的主要性能指標(biāo),模塊化與固定配置 模塊化交換機(jī)：具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，可在機(jī)箱內(nèi)提供一系列擴(kuò)展模塊，如千兆位以太網(wǎng)模塊、FDDI模塊、ATM

11、模塊、快速以太網(wǎng)模塊、令牌環(huán)模塊等，所以能夠?qū)⒕哂胁煌瑓f(xié)議、不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)連接起來。但是它的價格一般也比較昂貴。模塊化交換機(jī)一般作為骨干交換機(jī)來使用。 固定配置交換機(jī)：一般具有固定端口配置，比如Cisco公司的Catalyst l900/2900交換機(jī)，Bay公司的BayStack350/450交換機(jī)等。固定配置交換機(jī)的可擴(kuò)充性顯然不如模塊化交換機(jī)，但是價格要低得多。,2.2.2 交換機(jī)的主要性能指標(biāo),專用芯片與通用芯片 X86： 通用計(jì)算機(jī)芯片 ASIC： （Application-Specific-Integrated Circuit ） NP： 專用網(wǎng)絡(luò)處理器,2.2.2 交換機(jī)的主

12、要性能指標(biāo),單/多MAC地址類型 單MAC交換機(jī)：每個端口只有一個MAC地址 多MAC交換機(jī)：每個端口捆綁有多個MAC硬件地址 單MAC交換機(jī)主要用于連接最終用戶、網(wǎng)絡(luò)共享資源或非橋接路由器，它們不能用于連接集線器或含有多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)段；多MAC交換機(jī)的每個端口可以看作是一個集線器，而多MAC交換機(jī)可以看作是集線器的集線器。,2.2.2 交換機(jī)的主要性能指標(biāo),2.3 交換機(jī)的接口與連接方式,2.3.1 交換機(jī)的接口類型,交換機(jī)的接口是隨著網(wǎng)絡(luò)類型的變化和傳輸介質(zhì)的發(fā)展而產(chǎn)生的不同的接口規(guī)格，主要有： 雙絞線RJ-45接口 光纖接口 AUI接口與BNC Console接口 FDDI接口,雙絞線

13、RJ-45接口 數(shù)量最多、應(yīng)用最廣的一種接口類型，它屬于以太網(wǎng)接口類型。它不僅在最基本的10Base-T以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中使用，還在目前主流的100Base-TX快速以太網(wǎng)和1000Base-TX千兆以太網(wǎng)中使用。,2.3.1 交換機(jī)的接口類型,光纖接口 目前光纖傳輸介質(zhì)發(fā)展相當(dāng)迅速，各種光纖接口也是層出不窮，分別應(yīng)用于100Base-FX、1000Base-FX等網(wǎng)絡(luò)中。在局域網(wǎng)交換機(jī)中， SC類型是一種常見的光纖接口，SC接口的芯在接頭里面，右圖所示的是一款100Base-FX網(wǎng)絡(luò)的SC光纖接口模塊。,2.3.1 交換機(jī)的接口類型,AUI接口 這是專門用于連接粗同軸電纜的，目前這種網(wǎng)絡(luò)在局域網(wǎng)中

14、已不多見?，F(xiàn)在部分交換機(jī)保留了AUI接口。 AUI接口是一個15針“D”形接口，類似于顯示器接口。這種接口在其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中也可以見到，如路由器，甚至服務(wù)器中。右圖中所示的是交換機(jī)上的AUI接口示意圖。,2.3.1 交換機(jī)的接口類型,BNC 接口 這是專門用于連接細(xì)同軸電纜的接口，目前提供這種接口的交換機(jī)比較少見。個別交換機(jī)保留BNC接口，主要是用于與細(xì)同軸電纜作為傳輸介質(zhì)的令牌網(wǎng)絡(luò)連接。 右圖是BNC接口的網(wǎng)卡。,2.3.1 交換機(jī)的接口類型,Console接口 用于配置交換機(jī)而使用的接口。 不同交換機(jī)的Console接受有所不同，有些與Cisco路由器一樣采用RJ-45類型Console接口

15、，而有的則采用串口作為Console接口。,2.3.1 交換機(jī)的接口類型,FDDI接口 在早期的100Mbps時代，還有一種FDDI網(wǎng)絡(luò)類型，即“光纖分布式數(shù)據(jù)接口”，其傳輸介質(zhì)也是光纖，其接口類型如右圖。目前由于它的優(yōu)勢不明顯，已經(jīng)很少見了。,2.3.1 交換機(jī)的接口類型,2.3.2 交換機(jī)的連接方式,我們常見的網(wǎng)絡(luò)都是多臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接在一起，我們來看交換機(jī)之間有哪些連接方式： 級聯(lián) 冗余 堆疊,級聯(lián) 是最常見的連接方式，即使用網(wǎng)線將兩個交換機(jī)連接起來。有使用光纖介質(zhì)連接和雙絞線介質(zhì)連接兩種情況。 光纖介質(zhì)連接： 直接連接的兩個交換機(jī)端口要保證一致的光纖規(guī)格、端口速率，發(fā)送信號光纖端口與接收

16、信號光纖端口相連。 雙絞線介質(zhì)連接： 分普通端口和使用Uplink端口級聯(lián)兩種情況。普通端口之間相連，使用交叉雙絞線；一臺交換機(jī)使用UPlink端口相連使用直通雙絞線。 注意：目前有些交換機(jī)已實(shí)現(xiàn)智能判斷，即使用交叉線或直通線均可在兩臺交換機(jī)之間建立連接。,2.3.2 交換機(jī)的連接方式,冗余 SpanningTree冗余連接：工作方式是StandBy，一條鏈路在工作，其余鏈路處于待機(jī)(StandBy)狀態(tài)，效率沒有提高，可靠性提高。 PortTrunking連接：多條冗余連接鏈路實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)。交換機(jī)之間聯(lián)結(jié)帶寬成倍提高，可靠性已得到增強(qiáng)。,2.3.2 交換機(jī)的連接方式,堆疊 只有支持堆疊的交換

17、及之間才可進(jìn)行堆疊，使用專用的堆疊線通過交換機(jī)上提供的堆疊接口使用一定的連接方式連接起來。 多臺交換機(jī)的堆疊是靠一個提供背板總線帶寬的多口堆疊母模塊與單口的堆疊子模塊相連實(shí)現(xiàn)的，并插入不同的交換機(jī)實(shí)現(xiàn)交換機(jī)的堆疊。,2.3.2 交換機(jī)的連接方式,堆疊和級聯(lián)的區(qū)別 連接方式不同：級聯(lián)是兩臺交換機(jī)通過兩個PORT互聯(lián)，而堆疊是交換機(jī)通過專門的背板堆疊模塊相連。堆疊可以增加設(shè)備總帶寬，而級聯(lián)是不能增加設(shè)備的總帶寬。 通用行不同：級聯(lián)可通過光纖或雙絞線在任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠家的交換機(jī)之間進(jìn)行連接，而堆疊只有在自己廠家的設(shè)備之間，且設(shè)備必須具有堆疊功能才可實(shí)現(xiàn)。 連接距離不同：級聯(lián)的設(shè)備之間可以有較遠(yuǎn)的距離（

18、100米-幾百米），而堆疊的設(shè)備之間距離十分有限，必須在幾米以內(nèi)。,2.3.2 交換機(jī)的連接方式,2.4 虛擬局域網(wǎng)和多層交換,2.4.1 虛擬局域網(wǎng)(VLAN),概念： VLAN(Visual Local Area Network)，即虛擬局域網(wǎng)，是指網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)不拘泥于所處的物理位置，而可以根據(jù)需要靈活地加入不同的邏輯子網(wǎng)中的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。,特點(diǎn)： 在交換式以太網(wǎng)中，構(gòu)成虛擬局域網(wǎng)的站點(diǎn)不必拘泥于所處的物理位置，它們既可以掛接在同一個交換機(jī)中，也可以掛接在不同的交換機(jī)中。虛擬局域網(wǎng)技術(shù)使得網(wǎng)段的劃分變得非常靈活。,虛擬局域網(wǎng)的劃分方法：,2.4.1 虛擬局域網(wǎng)(VLAN),基于端口的虛擬局

19、域網(wǎng) 基于MAC地址(網(wǎng)卡的硬件地址)的虛擬局域網(wǎng) 基于IP地址的虛擬局域網(wǎng),基于端口的虛擬局域網(wǎng) 基于端口的虛擬局域網(wǎng)是最實(shí)用的虛擬局域網(wǎng)，它保持了最普通常用的虛擬局域網(wǎng)成員定義方法，按照交換機(jī)的端口來確定虛擬局域網(wǎng)的定義。處于同一個虛擬局域網(wǎng)的成員端口可以位于一臺交換機(jī)上，也可以位于不同交換機(jī)上的端口。定義簡單、靈活。,2.4.1 虛擬局域網(wǎng)(VLAN),基于MAC地址的虛擬局域網(wǎng) 在基于MAC地址的虛擬局域網(wǎng)中，交換機(jī)對站點(diǎn)的MAC地址和交換機(jī)端口進(jìn)行跟蹤，在新站點(diǎn)入網(wǎng)時根據(jù)需要將其劃歸至某一個虛擬局域網(wǎng)，而無論該站點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中怎樣移動，由于其MAC地址保持不變，因而其依然屬于原來的局域網(wǎng)

20、。,2.4.1 虛擬局域網(wǎng)(VLAN),基于IP地址的虛擬局域網(wǎng) 在基于IP地址的虛擬局域網(wǎng)中，新站點(diǎn)在入網(wǎng)時無需進(jìn)行太多配置，交換機(jī)則根據(jù)各站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)地址自動將其劃分成不同的虛擬局域網(wǎng)。 在三種虛擬局域網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)中，基于IP地址的虛擬局域網(wǎng)智能化程度最高，實(shí)現(xiàn)起來也最復(fù)雜 。,2.4.1 虛擬局域網(wǎng)(VLAN),2.4.2 三層交換,概念 三層交換是相對于傳統(tǒng)交換概念而提出的。眾所周知，傳統(tǒng)的交換技術(shù)是在OSI網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)模型中的第二層-數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行操作的，而三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)。簡單地說，三層交換技術(shù)就是：二層交換技術(shù)三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。 特點(diǎn) 解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)

21、段劃分之后，網(wǎng)段間子網(wǎng)必須依賴路由器進(jìn)行管理的局面，解決了傳統(tǒng)路由器低速、復(fù)雜所造成的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題。,2.4.2 三層交換,三層交換是相對于傳統(tǒng)的交換概念而提出的。傳統(tǒng)的交換技術(shù)是在OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型中的第二層（即數(shù)據(jù)鏈路層）進(jìn)行操作的，而三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)。簡單地說，三層交換技術(shù)就是二層交換技術(shù)+三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，三層交換機(jī)就是“二層交換機(jī)+基于硬件的路由器”。,那么三層交換是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢？三層交換的技術(shù)細(xì)節(jié)非常復(fù)雜，不可能一下子講清楚，不過您可以簡單地將三層交換機(jī)理解為由一臺路由器和一臺二層交換機(jī)構(gòu)成，如下圖所示。,兩臺處于不同子網(wǎng)的主機(jī)通信，必須要通過路

22、由器進(jìn)行路由。在上圖中，主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送的第1個數(shù)據(jù)包必須要經(jīng)過三層交換機(jī)中的路由處理器進(jìn)行路由才能到達(dá)主機(jī)B，但是當(dāng)以后的數(shù)據(jù)包再發(fā)向主機(jī)B時，就不必再經(jīng)過路由處理器處理了，因?yàn)槿龑咏粨Q機(jī)有“記憶”路由的功能。 三層交換機(jī)的路由記憶功能是由路由緩存來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)一個數(shù)據(jù)包發(fā)往三層交換機(jī)時，三層交換機(jī)首先在它的緩存列表里進(jìn)行檢查，看看路由緩存里有沒有記錄，如果有記錄就直接調(diào)取緩存的記錄進(jìn)行路由，而不再經(jīng)過路由處理器進(jìn)行處理，這樣的數(shù)據(jù)包的路由速度就大大提高了。如果三層交換機(jī)在路由緩存中沒有發(fā)現(xiàn)記錄，再將數(shù)據(jù)包發(fā)往路由處理器進(jìn)行處理，處理之后再轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。,三層交換機(jī)工作原理,三層交換機(jī)實(shí)質(zhì)上是

23、將二層交換機(jī)與路由器結(jié)合起來的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它既可以完成數(shù)據(jù)交換功能，又可以完成數(shù)據(jù)路由功能。,類型：純硬件和純軟件兩大類,2.4.2 三層交換,2.4.3 多層交換,概念： 隨著交換技術(shù)的不斷發(fā)展，以及交換機(jī)產(chǎn)品的不斷更新，在傳統(tǒng)交換機(jī)上實(shí)現(xiàn)的功能日益變得豐富起來?，F(xiàn)在不僅有了“路由功能的交換機(jī)”，有些交換機(jī)還具有通過辨別第四層協(xié)議端口的能力，有人將此類型的交換機(jī)稱為第四層交換機(jī)，甚至還有可以識別應(yīng)用層協(xié)議的交換機(jī)，因而，也出現(xiàn)了“應(yīng)用層交換機(jī)”的概念。凡是超越傳統(tǒng)工作在二層的交換大家統(tǒng)稱為“多層交換”。,第四層交換 第四層交換的主要作用體現(xiàn)在，可以將端到端性能和服務(wù)質(zhì)量要求實(shí)現(xiàn)對所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的

24、負(fù)載進(jìn)行細(xì)致的均衡，以保證客戶機(jī)與服務(wù)器之間數(shù)據(jù)平滑地流動。,2.4.3 多層交換,第七層交換 目前，在高可用性和負(fù)載均衡方面，有部分交換機(jī)可以利用由應(yīng)用返回給最終用戶的第七層信息。這些交換機(jī)使用戶可以容易地確認(rèn)站點(diǎn)內(nèi)容的響應(yīng)性和正確性，或從客戶的角度來試測你的站點(diǎn)，看看是否存在正確的應(yīng)用和內(nèi)容。具有這樣功能的交換機(jī)我們稱為“第七層交換機(jī)”。,2.4.3 多層交換,2.5 交換機(jī)產(chǎn)品簡介,交換機(jī)產(chǎn)品簡介,目前市場上的交換機(jī)產(chǎn)品很多，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成為當(dāng)前一項(xiàng)熱門應(yīng)用，近20年來，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品層出不窮，更新?lián)Q代十分迅速。所以網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品市場品種繁多。市面上網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的廠家很多。如CISCO、HP、3COM、華為、華三（H3C）、銳捷、神州數(shù)碼、D-LINK等。,思科產(chǎn)品,Cisco（思科）的交換機(jī)產(chǎn)品以“Catalyst”為商標(biāo)， 曾經(jīng)生產(chǎn)了500、1900、2800、2900、3500、4000、450