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,从而知道具有源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。
(2)路由技术
路由器工作在 OSI 模型的第三层——网络层操作。 其工作方式与二层交换类似,但路由器工作在第三层。 这种差异决定了路由和交换在传输报文时使用不同的控制信息。 实现功能的方式不同。 工作原理是路由器内部有一张表。 这张表表示的是如果你想去某个地方,接下来你应该去哪里。 如果你能从路由表中找到该数据包,下一步该去哪里? 信息添加并转发; 如果不知道接下来要去哪里,则丢弃该数据包并向源地址返回一条消息。
路由技术本质上只有两个功能:确定更优路由和转发数据包。 各种信息被写入路由表,路由算法计算出到达目的地址的更佳路径,然后通过相对简单直接的转发机制发送数据包。 下一个收到数据的路由器继续以同样的方式转发,以此类推,直到数据包到达目的路由器。
有两种不同的方法来维护路由表。 一是更新路由信息,发布部分或全部路由信息。 路由器通过相互学习路由信息来掌握整个网络的拓扑结构。 这种类型的路由协议称为距离矢量路由协议; 另一种是路由器广播自己的链路状态信息,通过相互学习获知整个网络的路由信息,然后计算出更佳转发路径。 这种类型的路由协议称为链路状态路由协议。
由于路由器需要做大量的路径计算工作,通用处理器的工作能力直接决定了其性能。 当然,这个判断仍然适用于中低端路由器,因为高端路由器往往采用分布式处理系统架构设计。
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原文地址:《二层交换机有哪些特点? 二层交换机有哪些特点?》发布于:2024-04-06



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