二层、三层、四层交换机的区别摘要.ppt

二层、 三层、 四层交换机的区别 二层交换技术是发展比较成熟，二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。具体的工作流程如下： （1） 当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的； （2） 再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口； （3） 如表中有与这目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上； （4） 如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以学习一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。 　　　不断的循环这个过程，对于全网的MAC地址信息都可以学习到，二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。 这是交换机的最基本操作。二层交换机是最原始的交换技术产品，目前接入型交换机一般是属于这类型，一般来说所承担的工作复杂性不是很强，又处于交换网络的最底层，所以也就只需要提供最基本的二层数据转发功能即可。目前二层交换机应用最为广泛，一般应用于小型企业或中型以上企业网络的接入层次。 二层交换机指向智能千兆 　　二层交换机从原先的10M交换非网管，逐渐走向10/100M非网管到10/100M普通可网管，现在已经走向智能可网管，并且正在走向1000M的交换能力。二层交换机不断地被增强了智能性，开始能能够处理基于二层到四层的数据包流，这提高了交换机的服务质量（QOS）和安全策略。 而推动“千兆到桌面”的二层千兆交换机也将是即将来到的热点。 网管指向智能 　　最初的交换机是没有网管功能的，它只能识别数据包的目的MAC地址，根据这个硬件地址进行数据包的转发。交换环境产生的固有问题，对业务的控制，对安全的需要使得二层交换机需要加上网络的管控能力，这才产生了可网管交换机。而现在的可网管已经指向智能的功能，这包括：服务质量（QOS）和安全策略。 从二层交换机的工作原理可以推知以下三点： （1） 由于交换机对多数端口的数据进行同时交换，这就要求具有很宽的交换总线带宽，如果二层交换机有N个端口，每个端口的带宽是M，交换机总线带宽超过N×M，那么这交换机就可以实现线速交换； （2） 学习端口连接的机器的MAC地址，写入地址表，地址表的大小（一般两种表示方式： 一为BEFFER RAM，一为MAC表项数值），地址表大小影响交换机的接入容量； （3） 还有一个就是二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC （Application specific Integrated Circuit）芯片，因此转发速度可以做到非常快。由于各个厂家采用ASIC不同，直接影响产品性能。 以上三点也是评判二三层交换机性能优劣的主要技术参数，这一点请大家在考虑设备选型时注意比较。 三层交换技术 近年来的对三层技术的宣传繁多，到处都在喊三层技术，有人说这是个非常新的技术，也有人说，三层交换嘛，不就是路由器和二层交换机的堆叠，也没有什么新的 玩意，事实果真如此吗？下面先来通过一个简单的网络来看看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的设备B 比如A要给B发送数据，已知目的IP，那么A就用子网掩码取得网络地址，判断目的IP是否与自己在同一网段。如果在同一网段，但不知道转发数据所需的MAC地址，A就发送一个ARP请求，B返回其MAC地址，A用此MAC封装数据包并发送给交换机，交换机起用二层交换模块，查找MAC地址表，将数据包转发到相应的端口。 如果目的IP地址显示不是同一网段的，那么A要实现和B的通讯，在流缓存条目中没有对应MAC地址条目，就将第一个正常数据包发送向一个缺省网关，这个缺省网关一般在操作系统中已经设好，对应第三层路由模块，所以可见对于不是同一子网的数据，最先在MAC表中放的是缺省网关的MAC地址；然后就由三层模块接收到此数据包，查询路由表以确定到达B的路由，将构造一个新的帧头，其中以缺省网关的MAC地址为源MAC地址，以主机B的MAC地址为目的MAC地址。通过一定的识别触发机制，确立主机A与B的MAC地址及转发端口的对应关系，并记录进流缓存条目表，以后的A到B的数据，就直接交由二层交换模块完成。这就通常所说的一次路由多次转发。 以上就是三层交换机工作过程的简单概括，可以看出三层交换的特点： 由硬件结合实现数据的高速转发。 这就不是简单的二层交换机和路由器的叠加，三层路由模块直接叠加在二层交换的高速背板总线上，突破了传统路由器的接口速率限制，速率可达几十Gbit/s。算上背板带宽，这些是三层交换