(整理)路由器与交换机的工作原理

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交换机的工作原理

交换机的工作原理

交换机的工作原理交换机是计算机网络中常用的网络设备,用于连接多个网络设备,实现数据的传输和交换。

它能够根据目的地址来决定数据的传输路径,提高数据传输的效率和安全性。

下面将详细介绍交换机的工作原理。

1. 物理连接交换机通过物理连接将计算机、服务器、路由器等网络设备连接在一起。

每一个设备通过网线与交换机的端口相连,形成一个局域网(LAN)。

交换机通常有多个端口,可以连接多个设备。

2. MAC地址表交换机通过学习和维护一个MAC地址表来实现数据的传输。

MAC地址是网络设备的惟一标识符,类似于身份证号码。

交换机在收到数据包时,会查看数据包中的源MAC地址,并将该地址与接收到的端口进行绑定,更新MAC地址表。

这样,当交换机接收到数据包时,可以根据目的MAC地址查找对应的端口,将数据包转发到目标设备。

3. 数据转发交换机根据MAC地址表来决定数据的转发路径。

当交换机接收到数据包时,会查找目的MAC地址在MAC地址表中的对应端口,然后将数据包只发送到该端口上,而不是广播到所有端口。

这样可以避免数据包的冲突和浪费,提高数据传输的效率。

4. VLAN划分交换机还可以通过虚拟局域网(VLAN)的划分来提高网络的安全性和管理性。

VLAN可以将一个物理局域网划分为多个逻辑上的局域网,不同的VLAN之间的数据是隔离的,惟独在同一个VLAN中的设备才干相互通信。

通过VLAN的划分,可以实现不同部门或者用户之间的隔离,提高网络的安全性。

5. 网络管理交换机通常提供网络管理功能,可以通过网络管理软件对交换机进行配置和监控。

管理员可以设置VLAN、端口速率、安全策略等参数,以满足不同的网络需求。

同时,交换机还可以监控网络的流量、带宽利用率等信息,匡助管理员及时发现和解决网络故障。

总结:交换机是计算机网络中重要的网络设备,它通过物理连接将多个网络设备连接在一起,并根据MAC地址表来决定数据的转发路径。

交换机还可以划分VLAN,提高网络的安全性和管理性。

路由器和交换机_集线器的工作原理,区别和联系

路由器和交换机_集线器的工作原理,区别和联系

路由器,交换机,集线器工作原理,区别和联系工作原理一、集线器1.什么是集线器在认识集线器之前,必须先了解一下中继器。

在我们接触到的网络中,最简单的就是两台电脑通过两块网卡构成“双机互连”,两块网卡之间一般是由非屏蔽双绞线来充当信号线的。

由于双绞线在传输信号时信号功率会逐渐衰减,当信号衰减到一定程度时将造成信号失真,因此在保证信号质量的前提下,双绞线的最大传输距离为100米。

当两台电脑之间的距离超过100米时,为了实现双机互连,人们便在这两台电脑之间安装一个“中继器”,它的作用就是将已经衰减得不完整的信号经过整理,重新产生出完整的信号再继续传送。

中继器就是普通集线器的前身,集线器实际就是一种多端口的中继器。

集线器一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口,通过这些接口,集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能。

由于它在网络中处于一种“中心”位置,因此集线器也叫做“Hub”。

2.集线器的工作原理集线器的工作原理很简单,以图2为例,图中是一个具备8个端口的集线器,共连接了8台电脑。

集线器处于网络的“中心”,通过集线器对信号进行转发,8台电脑之间可以互连互通。

具体通信过程是这样的:假如计算机1要将一条信息发送给计算机8,当计算机1的网卡将信息通过双绞线送到集线器上时,集线器并不会直接将信息送给计算机8,它会将信息进行“广播”--将信息同时发送给8个端口,当8个端口上的计算机接收到这条广播信息时,会对信息进行检查,如果发现该信息是发给自己的,则接收,否则不予理睬。

由于该信息是计算机1发给计算机8的,因此最终计算机8会接收该信息,而其它7台电脑看完信息后,会因为信息不是自己的而不接收该信息。

3.集线器的特点1)共享带宽集线器的带宽是指它通信时能够达到的最大速度。

目前市面上用于中小型局域网的集线器主要有10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自适应三种。

10Mb带宽的集线器的传输速度最大为10Mbps,即使与它连接的计算机使用的是100Mbps网卡,在传输数据时速度仍然只有10Mbps。

交换机和路由器工作原理

交换机和路由器工作原理

交换机和路由器工作原理一、交换机的工作原理交换机是计算机网络中的一种设备,主要用于在局域网中传输数据。

它的工作原理是通过学习和转发数据帧来实现数据的传输和交换。

1. 数据帧的传输交换机通过物理接口与计算机连接,接收到计算机发送的数据帧后,会根据数据帧中的目的MAC地址进行转发。

它会在内部的转发表中查找目的MAC地址对应的接口,然后将数据帧发送到相应的接口,从而实现数据的传输。

2. 学习和转发交换机在转发数据帧的同时,会学习到源MAC地址和对应的接口信息,并将其存储在转发表中。

当接收到新的数据帧时,交换机会先查找转发表,如果找到了目的MAC地址对应的接口,就直接转发到相应的接口;如果没有找到,则会广播到所有的接口。

通过这种学习和转发的方式,交换机可以动态地更新转发表,从而提高数据传输的效率。

3. 广播和多播除了点对点的数据传输外,交换机还支持广播和多播。

当交换机接收到广播或多播数据帧时,会广播到所有的接口,从而使所有的计算机都能接收到相应的数据。

二、路由器的工作原理路由器是计算机网络中的一种设备,主要用于在不同网络之间传输数据。

它的工作原理是通过路由选择算法来确定数据的最佳传输路径,从而实现数据的路由和转发。

1. 路由选择路由器通过学习网络拓扑和路由信息来确定数据的传输路径。

它会维护一个路由表,记录了不同网络之间的连接关系和最佳路径。

当接收到数据包时,路由器会根据目的IP地址查询路由表,找到下一跳的地址,并将数据包发送到相应的接口。

2. 路由协议为了实现路由选择,路由器需要使用路由协议来交换路由信息。

常用的路由协议有RIP、OSPF和BGP等。

这些协议可以根据网络的拓扑和链路状态进行动态调整,从而实现最优路径的选择。

3. 网络分割和连接路由器可以将不同网络进行分割和连接。

当接收到数据包时,路由器会根据目的IP地址的网络前缀将数据包转发到相应的网络。

同时,路由器还可以将多个网络连接起来,实现不同网络之间的通信。

交换机与路由器的原理

交换机与路由器的原理

交换机(Switch)的原理:
1.MAC地址学习:交换机通过监听网络中的数据包,学习每个设备的MAC地址与其所在的接口之间的对应关系,并建立一个MAC 地址表。

2.数据转发:当交换机接收到数据包时,它会查找目标MAC地址表,并将数据包仅转发到与目标MAC地址相关的接口,从而实现局域网内部的快速数据传输。

3.广播和组播:当交换机接收到广播或组播数据包时,它会将数据包转发到所有的接口,使得广播或组播可以在整个局域网内传播。

路由器(Router)的原理:
1.IP地址转发:路由器通过学习网络拓扑和配置路由表来确定不同网络之间的最佳路径。

它使用IP地址来转发数据包。

2.路由选择协议:路由器使用路由选择协议(如OSPF、BGP等)来交换路由信息,更新路由表,并选择最佳的路径来转发数据包。

3.数据包转发:当路由器接收到数据包时,它会检查目标IP地址,并根据路由表确定下一跳的路径,然后将数据包转发到相应的接口。

总结:交换机主要用于在局域网内部实现快速数据传输,它基于MAC地址进行数据转发;而路由器主要用于在不同网络之间实现数据的转发和路由选择,它基于IP地址进行数据转发。

交换机在局域网内部提供高速、低延迟的数据传输,而路由器在整个网络中起到连接不同子网的作用,实现网络的互通。

路由器与交换机的区别

路由器与交换机的区别

路由器与交换机的区别
路由器与交换机的区别
⒈概述
路由器和交换机是计算机网络中常用的两种设备。

它们都具有连接不同网络或设备的功能,但在工作原理、适用范围和网络层次等方面存在一些显著的区别。

⒉工作原理
路由器通过查找和选择最佳路径来将数据包从源地质转发到目标地质。

它使用路由表来确定下一跳的路径,并根据目标地质进行路由决策。

路由器工作在网络层(第三层)。

交换机根据物理地质(MAC地质)转发数据包。

它将数据帧从一个端口转发到目标端口,以实现设备间的直接通信。

交换机工作在数据链路层(第二层)。

⒊网络层次
路由器连接并转发不同网络之间的数据。

它能够实现不同网络协议之间的互连,如将局域网(LAN)与广域网(WAN)连接起来。

交换机仅在同一网络中的设备间进行数据转发,它通常用于构建局域网(LAN)。

⒋转发方式
路由器根据所使用的转发方式分为静态路由和动态路由。

静态路由需要手动配置路由表,而动态路由使用路由协议(如OSPF、BGP)自动更新和维护路由表。

交换机则使用基于MAC地质的转发方式,无需配置路由表。

⒌适用场景
路由器适用于大型网络中的跨网段通信,它能够实现跨越不同地理位置、不同协议的网络连接。

交换机适用于构建局域网(LAN),实现局域网内设备之间的快速通信。

⒍性能和价格
由于路由器需要处理更复杂的路由决策和转发功能,它通常比交换机更昂贵,并具有更高的性能要求。

交换机在局域网中的数据转发速度更快,并且价格相对较低。

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法律名词及注释:
无。

交换机和路由器的区别详解

交换机和路由器的区别详解

交换机和路由器的区别详解交换机和路由器是网络中常用的两种设备,它们在网络通信中起着不同的作用。

本文将详细解释交换机和路由器的区别,并对它们在网络中的应用进行分析。

一、定义和功能比较:1. 交换机:交换机是一种用于在局域网中连接多台计算机的设备。

它的主要功能是通过物理地址(MAC地址)进行数据包转发,即根据数据包中的目标MAC地址,将数据包从一个接口转发到另一个接口。

交换机通常具有多个端口,每个端口与一台计算机连接,以实现对计算机间的数据传输的管理。

2. 路由器:路由器是一种用于将数据包在不同网络之间传输的设备。

它的主要功能是根据目标IP地址将数据包从一个网络传输到另一个网络。

路由器通常具有多个接口,每个接口与一个网络相连接,以实现网络间的数据传输。

二、工作层次比较:1. 交换机:交换机工作在数据链路层。

它通过学习网络中各计算机的MAC地址,并建立MAC地址表,从而能够快速、准确地将数据包传输到目标计算机。

2. 路由器:路由器工作在网络层。

它根据网络中的路由表,对数据包进行转发决策,选择最佳路径将数据包发送给目标网络。

三、数据转发方式比较:1. 交换机:交换机通过存储转发的方式进行数据转发。

当收到一份数据包时,交换机会先将其完整地存储在缓存中,然后进行目标MAC 地址的识别和决策,最后再转发到正确的接口。

2. 路由器:路由器通过分组转发的方式进行数据转发。

当收到一份数据包时,路由器会先对其进行分组处理,并提取出目标IP地址。

然后根据路由表信息,进行下一跳的选择,最终将数据包转发到目标网络。

四、网络通信范围比较:1. 交换机:交换机通常被用于局域网(LAN)中,用于连接同一局域网中的计算机,实现内部的数据传输和共享。

2. 路由器:路由器通常被用于广域网(WAN)或互联网中,用于将数据包从一个网络传输到另一个网络,实现不同网络之间的互联互通。

五、拓展性和可管理性比较:1. 交换机:交换机拥有较好的拓展性,可以通过增加端口或堆叠多台交换机来扩展网络规模。

交换机和路由器最本质的区别

交换机和路由器最本质的区别

交换机和路由器最本质的区别交换机(Switch)和路由器(Router)是计算机网络中两种常见的网络设备。

尽管它们在外观和功能上有很多相似之处,但它们的工作原理和主要功能之间存在着一些本质的区别。

在本文中,我们将探讨交换机和路由器最本质的区别。

交换机的本质交换机是一种用于构建局域网(LAN)的网络设备。

它的主要功能是根据硬件地址(MAC地址)来转发数据帧。

当交换机接收到一个数据帧时,它会检查帧中的目标MAC地址,并将其转发到适当的目标端口。

这种转发方式被称为硬件转发,因为它通过硬件自带的交换芯片来实现,速度非常快。

交换机在局域网内的各个主机之间提供了高速、可靠的数据传输。

路由器的本质路由器是一种网络设备,它主要用于连接不同的网络(如局域网与广域网)。

路由器的主要功能是根据网络层地址(IP地址)来转发数据包。

当路由器接收到一个数据包时,它会检查包中的目标IP地址,并根据路由表决定将数据包发送到哪个接口。

这种转发方式被称为软件转发,因为它需要进行一系列的软件处理来确定数据包的转发路径。

相比之下,路由器的转发速度通常比交换机慢一些。

主要区别1.转发方式不同: 交换机通过硬件转发数据帧,而路由器通过软件转发数据包。

这导致了交换机的转发速度通常比路由器更快。

2.功能不同: 交换机主要用于构建局域网,提供高速、可靠的数据传输;而路由器主要用于连接不同的网络,通过路由表决定数据包的转发路径。

3.网络层级不同: 交换机在数据链路层工作,根据MAC地址转发数据帧;而路由器在网络层工作,根据IP地址转发数据包。

4.广播传播范围不同: 交换机只会将数据帧转发到目标端口,不会进行广播;而路由器可以将数据包发送到多个网络,支持广播和多播功能。

总结交换机和路由器是计算机网络中两种主要的网络设备。

交换机主要用于构建局域网,以高速、可靠的方式在局域网内传输数据帧;而路由器主要用于连接不同的网络,通过路由表决定数据包的转发路径。

简述交换机的工作原理

简述交换机的工作原理

简述交换机的工作原理
交换机是计算机网络中重要的网络设备,它用于实现对网络数据的转发和路由功能。

其工作原理如下:
1. 网络数据的接收:交换机通过端口接收到来自主机或其他交换机的网络数据包。

2. 数据包解析:交换机通过解析数据包的首部信息,获取目的地址等必要信息。

3. 数据包交换:交换机根据目的地址信息,将数据包转发到相应的端口。

如果交换机已经学习到了发送主机或其他交换机的位置,就直接将数据包转发到相应的端口。

如果交换机不知道目的地址的位置,则会广播数据包到所有端口,以此来查找目的地址的位置。

4. 数据包过滤:交换机还可以根据特定的规则对数据包进行过滤,如根据端口号、IP地址等来进行过滤,以控制网络访问。

5. 数据包转发表更新:交换机会根据收到的数据包来更新自己的转发表,以便下次转发时更高效地选择端口。

总结:交换机通过接收、解析、转发、过滤和更新转发表等一系列操作,实现了高效的数据包转发和路由功能,从而提高了网络的传输效率和安全性。

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路由器与交换机的工作原理计算机网络往往由许多种不同类型的网络互连连接而成。

如果几个计算机网络只是在物理上连接在一起,它们之间并不能进行通信,那么这种“互连”并没有什么实际意义。

因此通常在谈到“互连”时,就已经暗示这些相互连接的计算机是可以进行通信的,也就是说,从功能上和逻辑上看,这些计算机网络已经组成了一个大型的计算机网络,或称为互联网络,也可简称为互联网、互连网。

将网络互相连接起来要使用一些中间设备(或中间系统),ISO的术语称之为中继(relay)系统。

根据中继系统所在的层次,可以有以下五种中继系统:1.物理层(即常说的第一层、层L1)中继系统,即转发器(repeater)。

2.数据链路层(即第二层,层L2),即网桥或桥接器(bridge)。

3.网络层(第三层,层L3)中继系统,即路由器(router)。

4.网桥和路由器的混合物桥路器(brouter)兼有网桥和路由器的功能。

5.在网络层以上的中继系统,即网关(gateway).当中继系统是转发器时,一般不称之为网络互联,因为这仅仅是把一个网络扩大了,而这仍然是一个网络。

高层网关由于比较复杂,目前使用得较少。

因此一般讨论网络互连时都是指用交换机和路由器进行互联的网络。

本文主要阐述交换机和路由器及其区别。

2 交换机和路由器“交换”是今天网络里出现频率最高的一个词,从桥接到路由到ATM直至电话系统,无论何种场合都可将其套用,搞不清到底什么才是真正的交换。

其实交换一词最早出现于电话系统,特指实现两个不同电话机之间话音信号的交换,完成该工作的设备就是电话交换机。

所以从本意上来讲,交换只是一种技术概念,即完成信号由设备入口到出口的转发。

因此,只要是和符合该定义的所有设备都可被称为交换设备。

由此可见,“交换”是一个涵义广泛的词语,当它被用来描述数据网络第二层的设备时,实际指的是一个桥接设备;而当它被用来描述数据网络第三层的设备时,又指的是一个路由设备。

我们经常说到的以太网交换机实际是一个基于网桥技术的多端口第二层网络设备,它为数据帧从一个端口到另一个任意端口的转发提供了低时延、低开销的通路。

由此可见,交换机内部核心处应该有一个交换矩阵,为任意两端口间的通信提供通路,或是一个快速交换总线,以使由任意端口接收的数据帧从其他端口送出。

在实际设备中,交换矩阵的功能往往由专门的芯片(ASIC)完成。

另外,以太网交换机在设计思想上有一个重要的假设,即交换核心的速度非常之快,以致通常的大流量数据不会使其产生拥塞,换句话说,交换的能力相对于所传信息量而无穷大(与此相反,ATM交换机在设计上的思路是,认为交换的能力相对所传信息量而言有限)。

虽然以太网第二层交换机是基于多端口网桥发展而来,但毕竟交换有其更丰富的特性,使之不但是获得更多带宽的最好途径,而且还使网络更易管理。

而路由器是OSI协议模型的网络层中的分组交换设备(或网络层中继设备),路由器的基本功能是把数据(IP报文)传送到正确的网络,包括:1.IP数据报的转发,包括数据报的寻径和传送;2.子网隔离,抑制广播风暴;3.维护路由表,并与其他路由器交换路由信息,这是IP报文转发的基础。

4.IP数据报的差错处理及简单的拥塞控制;5.实现对IP数据报的过滤和记帐。

路由器---所谓路由就是指通过相互连接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动。

一般来说,在路由过程中,信息至少会经过一个或多个中间节点。

通常,人们会把路由和交换进行对比,这主要是因为在普通用户看来两者所实现的功能是完全一样的。

其实,路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的第二层(数据链路层),而路由发生在第三层,即网络层。

这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需要使用不同的控制信息,所以两者实现各自功能的方式是不同的。

交换机---交换(switching)是按照通信两端传输信息的需要,用人工或设备自动完成的方法,把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。

广义的交换机(switch)就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。

在计算机网络系统中,交换概念的提出是对于共享工作模式的改进。

我们以前介绍过的HUB集线器就是一种共享设备,HUB本身不能识别目的地址,当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时,数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的,由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。

也就是说,在这种工作方式下,同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯,如果发生碰撞还得重试。

这种方式就是共享网络带宽。

交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。

交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上,控制电路收到数据包以后,处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上,通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口,目的MAC若不存在才广播到所有的端口,接收端口回应后交换机会“学习”新的地址,并把它添加入内部MAC地址表中。

使用交换机也可以把网络“分段”,通过对照MAC地址表,交换机只允许必要的网络流量通过交换机。

通过交换机的过滤和转发,可以有效的隔离广播风暴,减少误包和错包的出现,避免共享冲突。

交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。

每一端口都可视为独立的网段,连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽,无须同其他设备竞争使用。

当节点A向节点D 发送数据时,节点B可同时向节点C发送数据,而且这两个传输都享有网络的全部带宽,都有着自己的虚拟连接。

假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机,那么该交换机这时的总流通量就等于2×10Mbps=20Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB时,一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。

总之,交换机是一种基于MAC地址识别,能完成封装转发数据包功能的网络设备。

交换机可以“学习”MAC地址,并把其存放在内部地址表中,通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径,使数据帧直接由源地址到达目的地址说明二层交换机、三层交换机和路由器的基本工作原理和三者之间的主要区别。

解答:1.二层交换技术二层交换机是数据链路层的设备,它能够读取数据包中的MAC地址信息并根据MAC 地址来进行交换。

交换机内部有一个地址表,这个地址表标明了MAC地址和交换机端口的对应关系。

当交换机从某个端口收到一个数据包,它首先读取包头中的源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,它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,如果表中有与这目的MAC地址对应的端口,则把数据包直接复制到这端口上,如果在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。

二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。

由于二层交换机一般具有很宽的交换总线带宽,所以可以同时为很多端口进行数据交换。

如果二层交换机有N个端口,每个端口的带宽是M,而它的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。

二层交换机对广播包是不做限制的,把广播包复制到所有端口上。

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。

2.路由技术路由器是在OSI七层网络模型中的第三层——网络层操作的。

路由器内部有一个路由表,这表标明了如果要去某个地方,下一步应该往哪走。

路由器从某个端口收到一个数据包,它首先把链路层的包头去掉(拆包),读取目的IP地址,然后查找路由表,若能确定下一步往哪送,则再加上链路层的包头(打包),把该数据包转发出去;如果不能确定下一步的地址,则向源地址返回一个信息,并把这个数据包丢掉。

路由技术和二层交换看起来有点相似,其实路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的第二层(数据链路层),而路由发生在第三层。

这一区别决定了路由和交换在传送数据的过程中需要使用不同的控制信息,所以两者实现各自功能的方式是不同的。

路由技术其实是由两项最基本的活动组成,即决定最优路径和传输数据包。

其中,数据包的传输相对较为简单和直接,而路由的确定则更加复杂一些。

路由算法在路由表中写入各种不同的信息,路由器会根据数据包所要到达的目的地选择最佳路径把数据包发送到可以到达该目的地的下一台路由器处。

当下一台路由器接收到该数据包时,也会查看其目标地址,并使用合适的路径继续传送给后面的路由器。

依次类推,直到数据包到达最终目的地。

路由器之间可以进行相互通讯,而且可以通过传送不同类型的信息维护各自的路由表。

路由更新信息主是这样一种信息,一般是由部分或全部路由表组成。

通过分析其它路由器发出的路由更新信息,路由器可以掌握整个网络的拓扑结构。

链路状态广播是另外一种在路由器之间传递的信息,它可以把信息发送方的链路状态及进的通知给其它路由器。

3.三层交换技术一个具有第三层交换功能的设备是一个带有第三层路由功能的第二层交换机,但它是二者的有机结合,并不是简单的把路由器设备的硬件及软件简单地叠加在局域网交换机上。

从硬件上看,第二层交换机的接口模块都是通过高速背板/总线(速率可高达几十Gbit/s)交换数据的,在第三层交换机中,与路由器有关的第三层路由硬件模块也插接在高速背板/总线上,这种方式使得路由模块可以与需要路由的其他模块间高速的交换数据,从而突破了传统的外接路由器接口速率的限制。

在软件方面,第三层交换机也有重大的举措,它将传统的基于软件的路由器软件进行了界定。

其做法是:对于数据包的转发:如IP/IPX包的转发,这些规律的过程通过硬件得以高速实现。

对于第三层路由软件:如路由信息的更新、路由表维护、路由计算、路由的确定等功能,用优化、高效的软件实现。

假设两个使用IP协议的机器通过第三层交换机进行通信的过程,机器A在开始发送时,已知目的IP地址,但尚不知道在局域网上发送所需要的MAC地址。

要采用地址解析(ARP)来确定目的MAC地址。

机器A把自己的IP地址与目的IP地址比较,从其软件中配置的子网掩码提取出网络地址来确定目的机器是否与自己在同一子网内。

若目的机器B与机器A 在同一子网内,A广播一个ARP请求,B返回其MAC地址,A得到目的机器B的MAC地址后将这一地址缓存起来,并用此MAC地址封包转发数据,第二层交换模块查找MAC地址表确定将数据包发向目的端口。

若两个机器不在同一子网内,如发送机器A要与目的机器C通信,发送机器A要向“缺省网关”发出ARP包,而“缺省网关”的IP地址已经在系统软件中设置。

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