二层交换机和三层交换机的区别 二层交换机和三层交换机的区别和联系

二层交换机和三层交换机的区别

二层交换技术已经比较成熟。 二层交换机是数据链路层设备，能够识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址和对应的端口记录在自己内部的地址表中。 具体工作流程如下：

(1)当交换机从某个端口接收到数据包时，首先读取数据包头中的源MAC地址，从而知道

源MAC地址的机器连接到哪个端口；

(2)读取报文头中的目的MAC地址，并在地址表中找到对应的端口；

(3) 如果表中存在目的MAC地址对应的端口，则直接将数据包复制到该端口；

(4) 如果在表中找不到对应的端口，则将数据包广播到所有端口。 当目的机器对源机器做出响应时，交换机就可以获知目的MAC地址对应的端口，并在下次传输数据。 不再需要向所有端口广播。

通过不断循环这个过程，就可以获知整个网络的MAC地址信息。 这就是二层交换机建立和维护自己的地址表的方式。

从二层交换机的工作原理可以推断出以下三点：

(1)由于交换机同时在大多数端口上交换数据，因此需要非常宽的交换总线带宽。 如果二层交换机有N个端口，每个端口的带宽为M，则交换机总线带宽就超过N×M。 那么这个交换机就可以实现线速切换；

(2) 获知该端口所连接机器的MAC地址，并将其写入地址表中。 地址表的大小（一般用两种方式表示：一种是RAM，另一种是MAC表项值）。 地址表的大小影响交换机的访问能力；

(3)还有一点就是二层交换机一般都含有专门用来处理数据包转发的ASIC()芯片，因此转发速度可以很快。 由于每个制造商使用的ASIC不同，因此直接影响产品性能。

以上三点也是判断二三层交换机性能的主要技术参数。 在考虑设备选型时请注意这一点。

三层交换技术

近年来有关Layer 3技术的宣传让我耳朵发麻。 人们到处都在喊着 Layer 3 技术。 有人说这是一项非常新的技术，也有人说三层交换只是针对路由器和二层交换机的。 堆叠并没有什么新鲜事。 真的是这样吗？ 我们先通过一个简单的网络来看一下三层交换机的工作过程。

组网比较简单

使用IP的设备A----------------------三层交换机------------------------------------ ---使用IP

设备B

例如，如果A要向B发送数据，并且已知目的IP，则A通过子网掩码获取网络地址并判断目的IP是否与自己在同一网段。

如果处于同一网段但不知道转发数据所需的MAC地址，则A发送ARP请求，B返回其MAC地址。 A使用这个MAC来封装数据包并将其发送到交换机。 交换机使用二层交换模块查找MAC地址表，将数据包转发到相应的端口。

如果目的IP地址不在同一网段，则A想要与B通信。如果流缓存表项中没有对应的MAC地址表项，则之一个正常数据包将被发送到默认网关。 一般在操作系统中已经设置好了，对应第三层路由模块，所以可以看出，对于不是同一子网的数据，首先将默认网关的MAC地址放入MAC表中； 然后第三层模块收到这个数据包，会查询路由表确定到B的路由，并构造一个新的帧头，其中默认网关的MAC地址作为源MAC地址，以主机B的MAC地址作为目的MAC地址。 通过一定的识别触发机制，建立主机A、B的MAC地址和转发端口的对应关系，并记录入流缓存表项。 后续A到B的数据直接交给二层交换模块。 这就是通常所说的一次路由多次转发。