什么是二層、三層交換機(jī)？

2022年01月12日 16:02:35人氣：273來源：廣州郵科網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有限公司

什么是二層、三層交換機(jī)？
二層交換機(jī)：二層交換機(jī)工作在OSI模型的第2層（數(shù)據(jù)鏈路層），識別數(shù)據(jù)包中的MAC地址信息，根據(jù)MAC地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，并將這些MAC地址與對應(yīng)的端口記錄在自己內(nèi)部的一個地址表中。因此，二層交換機(jī)需要強(qiáng)大的數(shù)據(jù)識別和轉(zhuǎn)發(fā)能力。

第二層交換機(jī)依賴于鏈路層中的信息（如MAC地址）完成不同端口數(shù)據(jù)間的線速交換，主要功能包括物理編址、錯誤校驗、幀序列以及數(shù)據(jù)流控制。桌面型的交換機(jī)一般來說所承擔(dān)的工作復(fù)雜性不是很強(qiáng)，又處于網(wǎng)絡(luò)的最基層，所以也就只需要提供最基本的數(shù)據(jù)鏈接功能即可。此外，有些企業(yè)級二層交換機(jī)可以實施VLAN，DHCP中繼、QoS和端口安全、端像等功能。

當(dāng)交換機(jī)從某個端口收到一個數(shù)據(jù)包，它先讀取包頭中的源MAC地址，這樣它就知道源MAC地址的機(jī)器是連在哪個端口上的；再去讀取包頭中的目的MAC地址，并在地址表中查找相應(yīng)的端口；如表中有與這目的MAC地址對應(yīng)的端口，把數(shù)據(jù)包直接復(fù)制到這端口上；如表中找不到相應(yīng)的端口則把數(shù)據(jù)包廣播到所有端口上，當(dāng)目的機(jī)器對源機(jī)器回應(yīng)時，交換機(jī)又可以學(xué)習(xí)一目的MAC地址與哪個端口對應(yīng)，在下次傳送數(shù)據(jù)時就不再需要對所有端口進(jìn)行廣播了。

三層交換機(jī)：三層交換機(jī)實質(zhì)就是一種特殊的路由器，是一種在性能上側(cè)重于交換的路由器。傳統(tǒng)交換技術(shù)是在OSI網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)模型第二層——數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行操作，而三層交換機(jī)是為IP設(shè)計的，接口類型簡單，擁有很強(qiáng)二層包處理能力，它既可以工作在協(xié)議第三層替代或部分完成傳統(tǒng)路由器的功能，同時又具有幾乎第二層交換的速度。

二層交換機(jī)工作原理：當(dāng)交換機(jī)從某個端口收到一個數(shù)據(jù)包，它先讀取包頭中的源MAC地址，這樣它就知道源MAC地址的機(jī)器是連在哪個端口上的；再去讀取包頭中的目的MAC地址，并在地址表中查找相應(yīng)的端口；如表中有與這目的MAC地址對應(yīng)的端口，把數(shù)據(jù)包直接復(fù)制到這端口上；如表中找不到相應(yīng)的端口則把數(shù)據(jù)包廣播到所有端口上，當(dāng)目的機(jī)器對源機(jī)器回應(yīng)時，交換機(jī)又可以學(xué)習(xí)一目的MAC地址與哪個端口對應(yīng)，在下次傳送數(shù)據(jù)時就不再需要對所有端口進(jìn)行廣播了。

三層交換機(jī)工作原理：一般來說，大型局域網(wǎng)按功能或地域等因素會被劃成一個個小的局域網(wǎng)。通常，局域網(wǎng)之間通過路由器連接，這使VLAN（Virtual Local Area Network虛擬局域網(wǎng)）技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中得以大量應(yīng)用。不過，傳統(tǒng)的普通路由器的路由能力太弱。單純使用路由器來實現(xiàn)網(wǎng)間訪問，端口數(shù)量有限，路由速度較慢，從而限制了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和訪問速度。如果使用三層交換機(jī)上的千兆端口或百兆端口連接不同的子網(wǎng)或VLAN，就在保持性能的前提下，經(jīng)濟(jì)地解決了子網(wǎng)劃分之后子網(wǎng)之間必須依賴路由器進(jìn)行通信的問題。

三層交換機(jī)和二層交換機(jī)的區(qū)別在于：三層交換機(jī)工作于OSI模型的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），二層交換機(jī)工作于OSI模型的第2層(數(shù)據(jù)鏈路層)。

二層交換機(jī)可以識別數(shù)據(jù)包中的MAC地址信息，根據(jù)MAC地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，并將這些MAC地址與對應(yīng)的端口記錄在自己內(nèi)部的一個地址表中。三層交換技術(shù)就是二層交換技術(shù)上增加三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)，加快大型局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換。

A要給B發(fā)送數(shù)據(jù)，已知目的IP，那么A就用子網(wǎng)掩碼取得網(wǎng)絡(luò)地址，判斷目的IP是否與自己在同一網(wǎng)段。如果在同一網(wǎng)段，但不知道轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)所需的MAC地址，A就發(fā)送一個請求，B返回其MAC地址，A用此MAC封裝數(shù)據(jù)包并發(fā)送給交換機(jī)，交換機(jī)起用二層交換模塊，查找MAC地址表，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口。

如果目的IP地址不是同一網(wǎng)段的，且在流緩存條目中沒有對應(yīng)MAC地址條目時，就將個正常數(shù)據(jù)包發(fā)送向一個缺省網(wǎng)關(guān)，對應(yīng)第三層路由模塊。然后就由三層模塊接收到此數(shù)據(jù)包，查詢路由表以確定到達(dá)B的路由，三層交換機(jī)就充當(dāng)起路由和轉(zhuǎn)發(fā)的角色。當(dāng)隨后確立主機(jī)A與B的MAC地址及轉(zhuǎn)發(fā)端口的對應(yīng)關(guān)系時，以后的A到B的數(shù)據(jù)，就直接交由二層交換模塊完成。這就通常所說的一次路由多次轉(zhuǎn)發(fā)。

關(guān)鍵詞：路由器

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