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三层交换机与路由器区分(用好的三层交换机加一般的路由器)

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发表于 2025-7-26 12:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
交换机的工作道理交换机接收数据时,会检查其目标MAC地址,然后从目标主机地点的接口转发数据他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。交换机之所以能实现这个功用,是由于交换机内部有一个MAC地址表,记录了收集合一切MAC地址与交换机端口的对应信息他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
当一个数据帧需要转发时,交换机按照该数据帧的目标MAC地址查找MAC地址表,从而获得该地址对应的端口,即晓得具有该MAC地址的装备毗连到交换机的哪个端口,然后交换机从该端口转发该数据帧他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
[*]按照交换机接收到的数据帧中的源MAC地址,建立该地址与交换机端口的映照,并写入MAC地址表他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。[*]将交换机数据帧中的目标MAC地址与建立的MAC地址表停止比力,以决议向哪个端口转发他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。[*]假如数据帧中的目标MAC地址不在MAC地址表中,它将被转发到一切端口他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。这个进程叫做大水他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。[*]广播帧和组播帧被转发到一切端口他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。示例:图中显现了一个收集他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
假定主机pc1向主机pc7发送数据帧他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。数据帧发送到交换机后,交换机首先查找MAC地址表,发现主机pc7毗连到接口E0/24,然后从接口E0/24转发数据帧他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
开关的三个根基功用他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。学问
以太网交换机晓得毗连到每个端口的装备的MAC地址,将该地址映照到响应的端口,并将其存储在交换机缓存中的MAC地址表中他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
2.转发/过滤
当数据帧的目标地址被映照在MAC地址表中时,它被转发到毗连到目标节点的端口,而不是一切端口(假如数据帧是广播/多播帧,它被转发到一切端口)他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
3.消除循环
当交换机包括冗余环路时,以太网交换机经过天生树协议避免环路,并答应备用途径存在他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
第2层和第3层交换机的比力1他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。第二层交换技术
二层交换技术比力成熟,二层交换机是数据链路层装备,可以识别数据包中的MAC地址信息,按照MAC地址停止转发,并将这些MAC地址和对应的端口记录在自己的内部地址表中他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
具体工作流程以下:
(1)当交换机从某个端口接收到一个数据包时,首先读取报头中的源MAC地址,这样就晓得有源MAC地址的机械毗连到了哪个端口;
(2)读取包头中的目标MAC地址,并在地址表中查找对应的端口;
(3)假如表中有目标MAC地址对应的端口,则将数据包间接复制到该端口;
(4)假如在表中找不到响应的端口,数据包将被广播到一切端口他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。当目标机械响应源机械时,交换机可以获知目标MAC地址对应于哪个端口,是以鄙人一次数据传输中不再需要广播一切端口他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
在这个不竭循环的进程中,可以获知全网的MAC地址信息他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。第2层交换机就是这样建立和保护自己的地址表的他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
从第二层交换机的工作道理可以揣度出以下三点:
(1)由于交换机同时交换大大都端口的数据,是以它需要较宽的交换总线带宽他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。假如二层交换机有n个端口,每个端口的带宽为M,交换机的总线带宽跨越N×M,那末交换机可以实现线速交换;
(2)进修端口毗连的机械的MAC地址,写地址表,地址表的巨细(一般有两种表达:BEFFER RAM和MAC entry value)他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。地址表的巨细影响交换机的拜候才能;
(3)还有一个就是二层交换机一般都含有公用于包转发的ASIC芯片,所以转发速度可以很快他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。由于分歧厂商采用的ASIC分歧,间接影响产物性能他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
2.第三层交换机
第三层交换工作在OSI七层收集模子的第三层,即收集层他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。它操纵三层协议中IP包的头信息来标志后续的数据营业流,具有不异标志的营业流的后续报文被交换到二层数据链路层,从而在源IP地址和目标IP地址之间翻开一条通路他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。该途径经过第二链路层他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
有了这条途径,三层交换机就不需要每次对接收到的数据包停止解包来判定路由,而是间接转发数据包,交换数据流他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
比如A要向B发送数据,目标IP已知,那末A会操纵子网掩码获得收集地址,肯定目标IP能否和自己在同一个网段他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
利用IP的装备A-第3层交换机-利用IP的装备B
假如在同一个网段,可是不晓得转发数据所需的MAC地址,A会发送ARP请求,B会返回自己的MAC地址,A会用这个MAC封装数据包发送给交换机,交换机用二层交换模块查找MAC地址表,将数据包转发到响应的端口他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
假如目标IP地址显现不在同一个网段,那末假如A要和B通讯,而流缓存条目中没有对应的MAC地址条目,那末它会向一个默许网关发送第一个一般数据包他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。这个默许网关通常为在操纵系统中设备的,对应的是三层路由模块,所以可以看出,对于不在同一个子网的数据,默许网关的MAC地址首先放在MAC表中他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
然后三层路由模块接收这个包,查询路由表肯定到B的路由,机关一个新的帧头,其中默许网关的MAC地址是源MAC地址,主机B的MAC地址是目标MAC地址他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
经过一定的识别触发机制,建立主机A和B的MAC地址与转发端口的对应关系,记录入站缓存条目表,这样A到B的未来数据将间接交给二层交换模块他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。这凡是被称为一次路由屡次转发他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
您可以看到三层交换的特点:
a、经过硬件组合实现高速数据转发他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
b,这不是第二层交换机和路由器的简单叠加他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。三层路由模块间接叠加在二层交换机的高速背板总线上,冲破了传统路由器的接口速度限制,速度可以到达几十Gbit/s,算上背板带宽,这是三层交换机性能的两个重要参数他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
C.简单的路由软件简化了路由进程他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
d、大部分的数据转发,除了需要的路由挑选,都是由路由软件来处置,这是别的一个两层的模块,速度很高他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。大大都路由软件是经过处置的高效优化软件,而不是简单地复制路由器中的软件他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
所以,得出结论:
第2层交换机:基于MAC地址
三层交换机:有VLAN功用,有交换和路由,基于IP,也就是收集他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
路由器和三层交换机的区分路由器是三层装备,可是三层交换机可以同时工作在三层和二层他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
究竟上,第三层交换机和路由器之间仍然有很大的区分:
1.首要功用纷歧样他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。虽然第三层交换机和路由器都有路由功用,但不能划等号他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。路由器不但具有路由功用,还供给了交换机端口和硬件防火墙的附加功用,旨在使装备更适用、更适用他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
第三层交换机也是如此,它的首要功用仍然是数据交换,但它是一个具有一些根基路由功用的交换机他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。三层交换机具稀有据交换和路由转发两种功用,但其首要功用是数据交换他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。路由器只要路由转发的首要功用他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
2.首要适用情况分歧他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。三层交换机的路由功用凡是比力简单,由于首要面临的是简单的局域网毗连他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。这些功用远没有路由器复杂他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。它在局域网中的首要用处是供给快速数据交换功用,满足局域网中频仍数据交换的利用特点他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
路由器纷歧样他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。虽然它们也适用于局域网之间的毗连,可是它们的路由功用更多的表现在分歧范例收集之间的互联,比如局域网和广域网之间的毗连,分歧协议收集之间的毗连等他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。它们的上风在于挑选最好路由、负载分管、链路备份以及与其他收集交换路由信息他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
别的,为了毗连各类范例的收集,路由器的接口范例很是丰富,而三层交换机一般只要同范例的局域网接口,很是简单他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
3.技术实现是分歧的他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。路由器和第3层交换机在分组交换操纵上有明显的区分他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
路由器凡是经过基于收集处置器或多核的路由引擎来履行分组交换他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
而第3层交换机经过硬件履行数据包交换他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。第3层交换机将第一个数据包发送到控制平面停止路由查找后,它将天生一个MAC地址和IP地址的映照表,供数据平面查找他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。当同一个数据流再次经过期,它会按照这个表停止查表,而不是发送到控制平面再次停止路由查找(即“一条路由,屡次交换”)他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
进步了数据包转发的效力他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。三层交换机的路由查找是针对数据流的,操纵缓存技术,操纵ASIC技术很轻易实现,所以可以大大节俭本钱,实现快速转发他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
可是路由器的转发采用最长婚配法,实现起来比力复杂他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。一般用高贵的收集处置器或多核处置器实现,路由表数目庞大,本钱相当高他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
第2层交换机用于小型局域网他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。在小型局域网中,广播数据包的影响很小他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。第二层交换机的快速交换功用、多个接入端口和昂贵的价格为小型收集用户供给了完善的处理计划他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
第三层交换机最重要的功用是加速大型局域网中数据的快速转发,路由功用的增加就是为这个目标办事的他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。假如把大网依照部分、地域等身分分别红小局域网,会致使大量的上网拜候,纯真利用二层交换机没法实现上网拜候;
假如只利用路由器,由于接口数目有限,路由转发速度慢,收集的速度和范围城市遭到限制他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。是以,具有路由功用的快速转发三层交换机成为首选他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
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