网工解惑:何为二层交换机,它与三层交换机的区别在哪里?

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正片开始:

二层交换机是什么?

二层交换机是根据第二层数据链路层的MAC地址和通过站表选择路由来完成端到端的数据交换的。因为站表的建立与维护是由交换机自动完成,而路由器又是属于第三层设备,其寻址过程是根据IP地址寻址和通过路由表与路由协议产生的。所以,二层交换机的最大好处是数据传输速度快,因为它只须识别数据帧中的MAC地址,而直接根据MAC地址产生选择转发端口的算法又十分简单,非常便于采用ASIC专用芯片实现。二层交换机的解决方案实际上是一个“处处交换”的廉价方案,虽然二层交换机的解决方案也能划分子网、限制广播、建立VLAN,但它的控制能力较小、灵活性不够,也无法控制各信息点的流量,缺乏方便实用的路由功能,只适合小型局域网。

什么是三层交换技术:

三层交换(也称多层交换技术,或IP交换技术)是相对于传统交换概念而提出的。众所周知,传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层交换机――数据链路层进行操作的,而三层交换技术在网络模型中的第三层实现了分组的高速转发。简单的说,三层交换技术就是“第二层交换机技术 + 三层转发”。三层交换技术的出现,解决了局域网中网段划分之后网段中的子网必须依赖路由器进行管理的局面,解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。

二层交换机与三层交换机的区别:

1、工作层级不同:二层交换机工作在数据链路层,三层交换机工作在网络层,三层交换机不仅实现了数据包的高速转发,还可以根据不同网络状况达到最优网络性能。

2、原理不同:二层交换机的原理是当交换机从某个端口收到一个数据包,它会先读取包中的源MAC地址,再去读取包中的目的MAC地址,并在地址表中查找对应的端口,如表中有和目的MAC地址对应的端口,就把数据包直接复制到这个端口上。三层交换机的原理比较简单,就是一次路由多次交换,通俗来说就是第一次进行源到目的的路由,三层交换机会将此数据转到二层,那么下次无论是目的到源还是源到目的都可以进行快速交换。

3、功能不同:二层交换机基于MAC地址访问,只做数据的转发,并且不能配置IP地址,而三层交换机将二层交换技术和三层转发功能结合在一起,也就是说三层交换机在二层交换机的基础上增加了路由功能,可配置不同vlan的IP地址,vlan之间可通过三层路由实现不同vlan之间通讯。

4、应用不同:二层交换机主要用于网络接入层和汇聚层,而三层交换机主要用于网络核心层,但是也存在少部分三层交换机用于汇聚层的现象,下图是三层交换机的实际应用实例。

5、支持的协议不同:二层交换机支持物理层和数据链路层协议,如以太网交换机、二层交换机,这集线器HUB的功能差不多,而三层交换机支持物理层、数据链路层及网络层协议。


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