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  凡夫俗子蘇小瘋 2010-11-19 00:00:00

  二層交換這樣命名的原因是對(duì)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)來(lái)說(shuō)二層交換的數(shù)據(jù)表示和對(duì)數(shù)據(jù)的操作都是透明的。當(dāng)開(kāi)啟二層交換的電源時(shí)，它通過(guò)分析來(lái)自所有相連網(wǎng)絡(luò)的輸入封包的源地址來(lái)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。例如，二層交換接收到通過(guò)線路1來(lái)自主機(jī)A的數(shù)據(jù)包，它就認(rèn)為通過(guò)連接到線路1上的網(wǎng)絡(luò)可以達(dá)到主機(jī)A，通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程，二層交換就能建立起一張路由表，如下表所示： 主機(jī)地址 端口號(hào) 1111.1111.1111 1 2222.2222.2222 1 3333.3333.3333 2 4444.4444.4444 3 1bcd.1234.cdfa 1 二層交換采用這種路由表作為數(shù)據(jù)包傳輸轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ)。當(dāng)二層交換從其中的一個(gè)端口接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，它根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址查找路由表，如果路由表中存在有目的地址和網(wǎng)橋中某個(gè)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，數(shù)據(jù)包將通過(guò)相應(yīng)的端口被轉(zhuǎn)發(fā)出去，否則，數(shù)據(jù)包將通過(guò)除接收端口外的所有其它端口被轉(zhuǎn)發(fā)出去。 二層交換成功地分隔了網(wǎng)段內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸，從而相應(yīng)地減少了每一個(gè)網(wǎng)段上可見(jiàn)的數(shù)據(jù)傳輸量，這樣就可以提高用戶可見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間。

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  愛(ài)笑的韓婭芳 2017-10-11 00:00:00

  三層交換機(jī)使用了三層交換技術(shù) 簡(jiǎn)單地說(shuō)，三層交換技術(shù)就是：二層交換技術(shù)＋三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。它解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分之后，網(wǎng)段中子網(wǎng)必須依賴路由器進(jìn)行管理的局面，解決了傳統(tǒng)路由器低速、復(fù)雜所造成的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問(wèn)題。 什么是三層交換 三層交換（也稱多層交換技術(shù)，或IP交換技術(shù)）是相對(duì)于傳統(tǒng)交換概念而提出的。眾所周知，傳統(tǒng)的交換技術(shù)是在OSI網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)模型中的第二層——數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行*作的，而三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，三層交換技術(shù)就是：二層交換技術(shù)＋三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。 三層交換技術(shù)的出現(xiàn)，解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分之后，網(wǎng)段中子網(wǎng)必須依賴路由器進(jìn)行管理的局面，解決了傳統(tǒng)路由器低速、復(fù)雜所造成的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問(wèn)題。 三層交換原理 一個(gè)具有三層交換功能的設(shè)備，是一個(gè)帶有第三層路由功能的第二層交換機(jī)，但它是二者的有機(jī)結(jié)合，并不是簡(jiǎn)單地把路由器設(shè)備的硬件及軟件疊加在局域網(wǎng)交換機(jī)上。 其原理是：假設(shè)兩個(gè)使用IP協(xié)議的站點(diǎn)A、B通過(guò)第三層交換機(jī)進(jìn)行通信，發(fā)送站點(diǎn)A在開(kāi)始發(fā)送時(shí)，把自己的IP地址與B站的IP地址比較，判斷B站是否與自己在同一子網(wǎng)內(nèi)。若目的站B與發(fā)送站A在同一子網(wǎng)內(nèi)，則進(jìn)行二層的轉(zhuǎn)發(fā)。若兩個(gè)站點(diǎn)不在同一子網(wǎng)內(nèi)，如發(fā)送站A要與目的站B通信，發(fā)送站A要向“缺省網(wǎng)關(guān)”發(fā)出ARP(地址解析)封包，而“缺省網(wǎng)關(guān)”的IP地址其實(shí)是三層交換機(jī)的三層交換模塊。當(dāng)發(fā)送站A對(duì)“缺省網(wǎng)關(guān)”的IP地址廣播出一個(gè)ARP請(qǐng)求時(shí)，如果三層交換模塊在以前的通信過(guò)程中已經(jīng)知道B站的MAC地址，則向發(fā)送站A回復(fù)B的MAC地址。否則三層交換模塊根據(jù)路由信息向B站廣播一個(gè)ARP請(qǐng)求，B站得到此ARP請(qǐng)求后向三層交換模塊回復(fù)其MAC地址，三層交換模塊保存此地址并回復(fù)給發(fā)送站A，同時(shí)將B站的MAC地址發(fā)送到二層交換引擎的MAC地址表中。從這以后，當(dāng)A向B發(fā)送的數(shù)據(jù)包便全部交給二層交換處理，信息得以高速交換。由于僅僅在路由過(guò)程中才需要三層處理，絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)都通過(guò)二層交換轉(zhuǎn)發(fā)，因此三層交換機(jī)的速度很快，接近二層交換機(jī)的速度，同時(shí)比相同路由器的價(jià)格低很多。 三層交換機(jī)種類(lèi) 三層交換機(jī)可以根據(jù)其處理數(shù)據(jù)的不同而分為純硬件和純軟件兩大類(lèi)。 （1）純硬件的三層技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)技術(shù)復(fù)雜，成本高，但是速度快，性能好，帶負(fù)載能力強(qiáng)。其原理是，采用ASIC芯片，采用硬件的方式進(jìn)行路由表的查找和刷新。 純硬件三層交換機(jī)原理 當(dāng)數(shù)據(jù)由端口接口芯片接收進(jìn)來(lái)以后，首先在二層交換芯片中查找相應(yīng)的目的MAC地址，如果查到，就進(jìn)行二層轉(zhuǎn)發(fā)，否則將數(shù)據(jù)送至三層引擎。在三層引擎中，ASIC芯片查找相應(yīng)的路由表信息，與數(shù)據(jù)的目的IP地址相比對(duì)，然后發(fā)送ARP數(shù)據(jù)包到目的主機(jī)，得到該主機(jī)的MAC地址，將MAC地址發(fā)到二層芯片，由二層芯片轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包。 （2）基于軟件的三層交換機(jī)技術(shù)較簡(jiǎn)單，但速度較慢，不適合作為主干。其原理是，采用CPU用軟件的方式查找路由表. 軟件三層交換機(jī)原理 當(dāng)數(shù)據(jù)由端口接口芯片接收進(jìn)來(lái)以后，首先在二層交換芯片中查找相應(yīng)的目的MAC地址，如果查到，就進(jìn)行二層轉(zhuǎn)發(fā)否則將數(shù)據(jù)送至CPU。CPU查找相應(yīng)的路由表信息，與數(shù)據(jù)的目的IP地址相比對(duì)，然后發(fā)送ARP數(shù)據(jù)包到目的主機(jī)得到該主機(jī)的MAC地址，將MAC地址發(fā)到二層芯片，由二層芯片轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包。因?yàn)榈蛢r(jià)CPU處理速度較慢，因此這種三層交換機(jī)處理速度較慢。 市場(chǎng)產(chǎn)品選型 近年來(lái)寬帶IP網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為熱點(diǎn)，下面以適合定位于接入層或中小規(guī)模匯聚層的第三層交換機(jī)產(chǎn)品為例，介紹一些三層交換機(jī)的具體技術(shù)。在市場(chǎng)上的主流接入第三層交換機(jī)，主要有Cisco的Catalyst 2948G-L3、Extreme的Summit24和AlliedTelesyn的Rapier24等，這幾款三層交換機(jī)產(chǎn)品各具特色，涵蓋了三層交換機(jī)大部分應(yīng)用特性。當(dāng)然在選擇第三層交換機(jī)時(shí)，用戶可根據(jù)自己的需要，判斷并選擇上述產(chǎn)品或其他廠家的產(chǎn)品，如北電網(wǎng)絡(luò)的Passport/Acceler系列、原Cabletron的SSR系列（在Cabletron一分四后，大部分SSR三層交換機(jī)已并入Riverstone公司）、Avaya的Cajun M系列、3Com的Superstack3 4005系列等。此外，國(guó)產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)廠商神州數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)、TCL網(wǎng)絡(luò)、上海廣電應(yīng)確信、紫光網(wǎng)聯(lián)、首信等都已推出了三層交換機(jī)產(chǎn)品。下面就其中三款產(chǎn)品進(jìn)行介紹，使您能夠較全面地了解三層交換機(jī)，并針對(duì)自己的情況選擇合適的機(jī)型。 Cisco Catalyst 2948G-L3交換機(jī)結(jié)合業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)IOS提供完整解決方案，在版本12.0(10)以上全面支持IOS訪問(wèn)控制列表 ACL，配合核心Catalyst 6000，可完成端到端全面寬帶城域網(wǎng)的建設(shè)（Catalyst 6000使用MSFC模塊完成其多層交換服務(wù)，并已停止使用RSM路由交換模塊，IOS版本6.1以上全面支持ACL)。 Extreme公司三層交換產(chǎn)品解決方案，能夠提供獨(dú)特的以太網(wǎng)帶寬分配能力，切割單位為500kbps或200kbps，服務(wù)供應(yīng)商可以根據(jù)帶寬使用量收費(fèi)，可實(shí)現(xiàn)音頻和視頻的固定延遲傳輸。 AlliedTelesyn公司Rapier24三層交換機(jī)提供的PPPoE特性，豐富和完善了用戶認(rèn)證計(jì)費(fèi)手段，可適合多種接入網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用靈活，易于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)選擇，同時(shí)又保護(hù)目前用戶的已有投資，另可配合NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）和DHCP的Server等功能，為許多服務(wù)供應(yīng)商看好。 總之，三層交換機(jī)從概念的提出到今天的普及應(yīng)用，雖然只歷經(jīng)了幾年的時(shí)間，但其擴(kuò)展的功能也不斷結(jié)合實(shí)際應(yīng)用得到豐富。隨著ASIC硬件芯片技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用的推廣，三層交換的技術(shù)與產(chǎn)品也會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展。

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