2层 3层交换机 路由器之间的区别

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2层3层交换机路由器之间的区别

2层3层交换机路由器之间的区别

2 层3 层交换机路由器之间的区分二层交换机:二层交换技术是进展比较成熟,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,依据 MAC 地址进展转发,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;(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.三层交换机: 三层交换技术就是将路由技术与交换技术合二为一的技术。

在对第一个数据流进展路由后,它将会产生一个 MAC 地址与 IP 地址的映射表,当同样的数据流再次通过时,将依据此表直接从二层通过而不是再次路由,从而消退了路由器进展路由选择而造成网络的延迟,提高了数据包转发的效率.路由器:传统地,路由器工作于 OSI 七层协议中的第三层,其主要任务是接收来自一个网络接口的数据包,依据其中所含的目的地址,打算转发到下一个目的地址。

因此,路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址,假设找到了目的地址,就在数据包的帧格前添加下一个 MAC 地址,同时 IP 数据包头的 TTL〔Time To Live〕域也开头减数,并重计算校验和。

当数据包被送到输出端口时,它需要按挨次等待,以便被传送到输出链路上。

路由器在工作时能够依据某种路由通信协议查找设备中的路由表。

假设到某一特定节点有一条以上的路径,则根本预先确定的路由准则是选择最优〔或最经济〕的传输路径。

由于各种网络段和其相互连接状况可能会因环境变化而变化,因此路由状况的信息一般也按所使用的路由信息协议的规定而定时更。

主要区分:二层交换机工作在数据链路层,三层交换机工作在网络层,路由器工作在网络层。

具体区分如下:二层交换机和三层交换机的区分:三层交换机使用了三层交换技术简洁地说,三层交换技术就是:二层交换技术+三层转发技术。

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

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

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一、二层交换机的工作原理:二层交换机主要工作在OSI模型的第二层,即数据链路层。

它通过学习和转发MAC地址来实现数据的转发和交换。

具体来说,二层交换机在接收到一个数据包时,会查看该数据包中的目标MAC地址,并根据这个地址决定将数据包转发到哪个端口。

当目标MAC地址不在交换机的MAC地址表中时,交换机会广播该数据包到所有其他端口,以便获取目标地址对应端口的MAC地址,并将其保存到MAC地址表中。

当下次再收到到达同一目标地址的数据包时,交换机就会直接将其转发到相应的端口,提高了数据传输的效率。

二、三层交换机的工作原理:三层交换机在二层交换机的基础上增加了路由功能,它能够根据IP 地址对数据进行转发。

三层交换机工作在OSI模型的第三层(网络层)。

在接收到一个数据包时,三层交换机会查看该数据包中的目标IP地址,并通过内置的路由表来判断将数据包转发到哪个端口。

如果目标地址不在路由表中,三层交换机会将数据包广播到所有其他端口,以便获取下一条跳转路径的信息。

当下次再收到到达同一目标地址的数据包时,三层交换机会直接根据路由表将其转发到相应的端口。

三、路由器的工作原理:路由器是连接不同网络的设备,主要工作在OSI模型的第三层(网络层)。

路由器通过查看数据包中的目标IP地址,并与自己的路由表进行匹配,来决定将数据包转发到哪个网络。

路由器还可以根据网络状况和路由协议进行动态路由的调整,以保证数据包能够通过最佳路径进行传输。

主要区别:1.工作层次差异:二层交换机主要工作在数据链路层,通过学习和转发MAC地址实现数据转发;三层交换机在二层交换机的基础上增加路由功能,能够根据IP地址对数据进行转发;而路由器工作在网络层,通过查看数据包中的目标IP地址并与路由表匹配决定转发路径。

三者在工作层次上存在差异。

2.转发决策依据不同:二层交换机和三层交换机的转发决策是根据MAC地址或者IP地址,在查询相应的表项后进行的,而路由器的转发决策则是根据路由表进行的。

二层交换及三层交换和路由器的区别

二层交换及三层交换和路由器的区别

二层交换及三层交换和路由器的区别网络传输中,路由器和交换机是常见的两个设备,它们在网络中负责不同的工作。

其中,交换机是指二层交换机和三层交换机。

二层交换机和三层交换机与路由器在网络传输中的能力和使用领域都有所不同。

接下来本文将讨论二层交换机、三层交换机和路由器的区别。

一、二层交换机二层交换机是在二层(数据链路层)操作的交换机。

其主要功能是在不同端口之间交换以太网帧,并将数据包转发到目标地址。

它的工作原理是将它所接收到的数据帧对象MAC地址表进行匹配,然后将数据帧传送到目标地址。

由于二层交换机仅在局域网内进行交换操作,它传输速度快,可以快速识别网络中的设备,并将数据传输到其中的目标设备。

二、三层交换机三层交换机是在三层(网络层)操作的交换机。

它已经超出了二层交换机的操作范畴,它不仅可以查找MAC地址表,而且可以查找IP地址表,并对网络流量进行处理和控制。

它是一种智能型交换机,不仅能够快速识别网络中的设备,并将数据传输到其中的目标设备中,还具有路由分组功能,能够在不同的VLAN之间进行转发。

三、路由器路由器也是在三层(网络层)操作的设备,它是一个具有智能型的网络设备,通过路由协议将网络流量转发到目的地。

路由器扮演着不同网络(LAN、WAN等)之间的中转桥梁。

路由器使用路由表来确定网络流量的最佳传输路径,可通过不同的网络之间进行数据的路由选择。

由于路由器是一种智能型设备,可以在复杂的网络环境中快速识别并处理网络流量,因此可扩展性强。

下面是二层交换机、三层交换机和路由器的一些关键区别:1、作用范围不同二层交换机主要用于局域网交换的设备之间的通讯,数据包不需要通过路由,直接在交换机内部完成数据交换。

三层交换机是在二层交换机的基础之上加入路由功能,可以根据IP地址来进行分组转发,不仅可以完成交换机的传输功能,还可以实现部分路由器的功能。

路由器主要用于不同的网络之间通讯的中转,通过路由协议来确定网络流量的最佳传输路径,因此可以实现复杂的网络架构。

二层交换机和路由器的区别

二层交换机和路由器的区别

二层交换机和路由器的区别1. 功能•二层交换机(Layer 2 Switch)主要负责在局域网内转发数据帧,实现局域网内设备之间的快速通信。

它通过学习设备的MAC地址,建立转发表,根据MAC地址在局域网内直接转发数据包,没有路径选择的能力。

•路由器(Router)主要负责通过不同网络之间进行中继转换,实现互联网之间的数据交换。

它通过学习路由表中的路由信息,根据IP地址对数据包进行转发,具有路径选择的能力。

2. 工作层次•二层交换机工作在OSI模型的数据链路层,主要通过物理地址(MAC地址)来进行数据传输。

•路由器工作在OSI模型的网络层,主要通过IP地址进行数据传输。

3. 设备数量•二层交换机通常部署在局域网内,用于连接大量的主机设备,可以连接数百甚至上千台设备。

•路由器通常用于连接不同的网络,数量较少。

在企业或者互联网接入中,通常使用一台或者几台路由器。

4. 数据转发方式•二层交换机通过MAC地址进行数据帧的转发,速度较快;它会建立一个MAC地址表,记录设备的MAC地址和所在的端口,根据目的MAC地址进行数据转发。

•路由器通过IP地址进行数据包的转发,速度相对较慢;它会根据IP地址查找路由表,判断下一跳的路径,并进行数据转发。

5. 网络范围•二层交换机主要用于局域网内部,数据传输范围有限。

•路由器可以连接不同的网络,实现广域网(WAN)之间的数据交换,可以实现远程通信。

6. 安全性•二层交换机通常没有安全功能,因为它只负责转发数据帧。

•路由器具有一定的安全性,可以通过访问控制列表(ACL)和防火墙等功能,对数据包进行过滤和检查,提高网络的安全性。

7. 设备成本•二层交换机通常价格较低,适用于大规模的局域网部署。

•路由器通常价格较高,适用于连接不同网络的场景。

8. 扩展性•二层交换机的扩展性较好,可以通过堆叠、链路聚合等方式扩展端口数量。

•路由器的扩展性相对较差,端口数量有限,需要通过添加模块或者更换设备来扩展。

交换机各层间的区别和功能是什么

交换机各层间的区别和功能是什么

交换机各层间的区别和功能是什么交换机工作于OSI参考模型的第二层,即数据链路层。

交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时,通过将MAC地址和端口对应,形成一张MAC表,交换机中根据特点和功能分层,那么具体有什么层呢?每层的功能是什么?下面一起看看!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。

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。

(二)路由技术路由器工作在OSI模型的第三层---网络层操作,其工作模式与二层交换相似,但路由器工作在第三层,这个区别决定了路由和交换在传递包时使用不同的控制信息,实现功能的方式就不同。

二层交换机,三层交换机,路由器的工作原理

二层交换机,三层交换机,路由器的工作原理

二层交换机,三层交换机,路由器的工作原理在计算机网络中,二层交换机,三层交换机和路由器都是常用的网络设备。

它们在网络中扮演着重要的角色。

因此,了解它们的工作原理是非常有必要的。

1. 二层交换机的工作原理二层交换机是一种基于MAC地址的交换设备,工作在OSI模型的数据链路层。

它的主要作用是在局域网中转发数据包。

其工作原理如下:首先,当一个数据包到达二层交换机时,二层交换机会检查数据包中的MAC地址和它已知的MAC地址表中的条目进行匹配。

如果交换机没有找到匹配的目标MAC地址,它将对数据包进行广播。

这样,所有连接到交换机的设备都会收到这个数据包。

然后,当交换机找到匹配的MAC地址时,它将把数据包转发到该MAC地址所对应的端口。

如果交换机仍然无法找到MAC地址,则它将继续进行广播,直到目标设备响应为止。

这样,二层交换机就可以实现在局域网中的设备之间进行快速的数据交换。

2. 三层交换机的工作原理三层交换机是一种基于IP地址的交换设备,工作在OSI模型的网络层,除了具备二层交换机的基本功能外,还能实现路由功能。

其工作原理如下:首先,三层交换机与二层交换机一样,会检查数据包中的目标MAC地址。

但是,在检查完MAC地址之后,三层交换机还会检查数据包的目标IP地址。

如果交换机已经学习到了该IP地址对应的MAC地址,则会把数据包直接转发到所对应的端口。

其次,如果交换机还没有学习到这个IP地址,它将把数据包发送到它的默认网关。

默认网关是三层交换机的一个特殊端口,它连接到Internet或其他网络。

默认网关将负责将数据包转发到目标设备。

最后,如果三层交换机本身就是数据包要到达的目标设备,它将拦截数据包并将其传递给应用程序。

这样,三层交换机就可以实现快速的路由和转发功能。

3. 路由器的工作原理路由器是一种连接不同网络的设备,它能在不同的网络之间传递数据。

它是工作在OSI模型的网络层。

其工作原理如下:首先,当一个数据包到达路由器时,路由器将检查数据包中的目标IP地址,并根据其路由表来决定将它转发到哪个网络中。

交换机与路由器的区别

交换机与路由器的区别1.交换机是2层设备,路由器是3层设备。

交换机因为是2层设备,不能配3层的ip地址,各个端口连的中端都是一个网段,比如都是192.168.1.0,掩码255.255.255.0,接在上面的电脑可以互相通信,但如果一个ip地址是192.168.2.x,就不能通信。

路由器用来路由,就是连通不同的网段,每个接口配ip地址,使上面2个不同网段的可以互访。

2.交换机主要是实现一根网线上网,路由器主要是实现同一个宽带上网。

交换机主要是实现大家通过一根网线上网,但是大家上网是分别拨号的,各自使用自己的宽带,大家各自上网没有影响,哪怕其他人在下载,对自己上网也没有影响,并且所有使用同一条交换机的电脑都是在同一个局域网内。

路由器比交换机多了一个虚拟拨号功能,通过同一台路由器上网的电脑是共用一个宽带账号,大家之间上网是相互影响的,比如一台电脑在下载,那么同一个路由器上的其他电脑会很明显的感觉到网速很慢。

同一台路由器上的电脑也是在一个局域网内的如我们家庭上网,肯定是只拉一个宽带,但是家里有3台电脑,都想通过同一个宽带上网,那么就使用路由器。

再如很多大学宿舍只有一个宽带接口,但是全寝室的人都需要上网,而且是各自都拥有自己的宽带账号,又想大家上网相互之间不影响,那么这个使用就使用交换机,大家各自拨号上网,相互之间无影响。

路由器同时具有交换机的功能,如果大家已经有路由器了,但是现在想把路由器当交换机使用怎么办呢?很简单,路由器上有wan接口,宽带线都是接在wan接口上的,当把路由器当交换机使用时,把wan接口上的宽带线拔掉,插到其他接口上去,把wan口空起来就可以了3.交换机是基于2层的mac地址转发,路由器通过路由表转发。

交换机作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。

而路由器与交换机有明显区别,它的作用在于连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的路径,可以说一般情况下个人用户需求不大。

交换机和路由器的区别

交换机和路由器的区别交换机和路由器的区别1·简介交换机和路由器是网络中常见的两种设备,它们在网络通信中起到了不同的作用。

本文将详细介绍交换机和路由器的区别,以帮助读者更好地理解它们的用途和功能。

2·定义和功能2·1 交换机交换机是一种用于互联计算机、服务器和其他网络设备的网络设备。

它基于MAC(媒体访问控制)地质来决定数据包的转发路径,将数据包从源设备转发到目标设备。

交换机具有快速、高效的数据转发能力,能够实现局域网内的快速通信。

2·2 路由器路由器是一种用于连接多个网络的网络设备。

它根据IP (Internet Protocol)地质来决定数据包的转发路径,将数据包从源网络转发到目标网络。

路由器能够实现不同网络之间的通信,并且具有路由选择和数据包过滤等功能。

3·工作层次交换机工作在OSI(开放系统互联)模型的第二层,即数据链路层。

它通过MAC地质表来建立端口和MAC地质之间的对应关系,从而实现数据包的转发。

交换机能够根据需求进行数据包的广播和组播。

3·2 路由器的工作层次路由器工作在OSI模型的第三层,即网络层。

它通过路由表来决定数据包的转发路径,从源网络到目标网络。

路由器能够实现数据包的分段、拆装和重组,并且支持不同网络间的通信协议。

4·路由决策4·1 交换机的路由决策交换机通常只针对目标MAC地质进行转发决策,它不具备对不同网络的判断能力。

因此,交换机只能实现局域网内的通信,无法实现不同网络之间的通信。

4·2 路由器的路由决策路由器根据目标IP地质和路由表来进行路由决策,能够实现不同网络之间的通信。

路由器可以动态更新路由表,根据网络状况实时调整数据包的转发路径。

5·扩展性交换机通常具有多个端口,可以连接多台设备。

但是,交换机的扩展性有限,不适合连接大规模网络。

5·2 路由器的扩展性路由器通常具有多个接口和插槽,可以连接多个网络。

2层 3层交换机 路由器之间的区别

2层 3层交换机路由器之间的区别2层交换机和3层交换机是网络中常见的设备,而路由器也是网络中必不可少的设备之一。

本文将介绍2层交换机、3层交换机以及路由器之间的区别。

在了解它们之间的区别之前,我们先了解一下它们各自的功能和工作原理。

2层交换机,也被称为数据链路层交换机,主要使用MAC地址进行数据包转发。

当一个数据包到达2层交换机时,它会查找目标MAC地址,并将数据包转发到该地址所在的端口。

2层交换机在局域网内实现了快速的数据转发和广播控制。

它根据MAC地址表来学习和转发数据包,这样可以减少网络的负载,并提高转发效率。

3层交换机,也被称为网络层交换机,结合了交换机和路由器的功能。

它具备2层交换机的数据帧转发能力,同时还能进行IP路由转发。

3层交换机通过学习和记录网络设备的IP地址,利用路由算法实现了更精确的数据包转发。

与2层交换机相比,3层交换机的转发速度更快,能够更好地适应大型网络环境。

而路由器是一种用于转发数据包的网络设备,它根据目标IP地址来进行数据包的转发。

路由器主要负责在不同网络之间进行数据的转发和交互。

它通过学习和维护路由表,根据最佳路径将数据包从源网络发送到目标网络。

路由器还具备防火墙和网络地址转换(NAT)等功能,能够提供更高级的网络管理和安全保护。

那么,2层交换机、3层交换机和路由器之间有哪些区别呢?首先,功能不同。

2层交换机主要用于在局域网内进行数据包转发,实现快速的内部通信;3层交换机既能在局域网内转发数据包,又能进行跨网络的数据转发;而路由器则主要负责在不同网络之间进行数据的转发和交互。

其次,转发原理不同。

2层交换机使用MAC地址进行数据包的转发,而3层交换机既可以使用MAC地址,也可以使用IP地址进行数据包转发;路由器则通过学习和维护路由表,利用IP地址来进行数据包的转发。

再次,转发能力不同。

2层交换机在局域网内具有较快的转发速度,能够快速实现数据包的转发和广播控制;3层交换机在大型网络环境下能够提供更高效的转发能力,具备更精确的数据包转发能力;而路由器在不同网络之间具有跨网数据包转发的能力,并能够实现更复杂的网络管理和安全功能。

2层3层交换机与路由器的原理与区别

2层3层交换机与路由器的原理与区别2层交换机和3层交换机以及路由器都是用于网络通信的设备,它们在网络中起到了不同的作用。

下面将详细介绍它们的原理与区别。

2层交换机的原理:2层交换机工作在数据链路层,主要通过MAC地址进行数据包的传输与转发。

当一个数据包到达2层交换机时,交换机会查看数据包中的目标MAC地址,并将数据包转发到对应端口上。

交换机通过逐渐学习网络中各个设备的MAC地址,并构建一个MAC地址表。

这样,当数据包到达交换机时,交换机会根据目标MAC地址在表中查找对应的端口,并将数据包转发到相应的端口上。

3层交换机的原理:3层交换机不仅有数据链路层的功能,还具备路由器的功能。

它可以在不同的子网之间进行数据包的转发,实现不同子网的互联。

3层交换机通过学习网络中的路由信息,构建路由表,根据目标IP地址来进行数据包的转发。

当一个数据包到达3层交换机时,交换机会查看数据包的目标IP地址,并根据路由表找到下一跳地址,将数据包转发到对应的下一跳。

路由器的原理:路由器是一种网络设备,用于在不同的网络之间进行数据包的转发。

路由器工作在网络层,通过查看数据包中的目标IP地址,并根据路由表找到下一跳地址,将数据包转发到对应的下一跳。

与交换机不同,路由器可以连接不同的网络,将数据包从一个网络传输到另一个网络。

路由器还可以执行基于网络层的安全功能,如防火墙、网络地址转换(NAT)等。

区别:1.工作层次:2层交换机工作在数据链路层,仅通过MAC地址进行数据包的转发;3层交换机和路由器工作在网络层,通过IP地址进行数据包的转发,可以连接不同的子网或网络。

2.转发方式:2层交换机通过逐渐学习和构建MAC地址表,将数据包转发到对应的端口上;3层交换机和路由器通过学习和构建路由表,将数据包转发到对应的下一跳地址上。

路由器具备更为复杂的路由算法,可以进行更加高级的转发决策。

3.连接范围:2层交换机仅能连接同一个子网内的设备,不能实现不同子网之间的互联;3层交换机和路由器可以连接不同的子网或网络,实现不同子网之间的通信。

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2层 3层交换机路由器之间的区别二层交换机: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;(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.三层交换机: 三层交换技术就是将路由技术与交换技术合二为一的技术。

在对第一个数据流进行路由后,它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表,当同样的数据流再次通过时,将根据此表直接从二层通过而不是再次路由,从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟,提高了数据包转发的效率.路由器:传统地,路由器工作于OSI七层协议中的第三层,其主要任务是接收来自一个网络接口的数据包,根据其中所含的目的地址,决定转发到下一个目的地址。

因此,路由器首先得在转发路由表中查找它的目的地址,若找到了目的地址,就在数据包的帧格前添加下一个MAC地址,同时IP数据包头的TTL(Time To Live)域也开始减数,并重新计算校验和。

当数据包被送到输出端口时,它需要按顺序等待,以便被传送到输出链路上。

路由器在工作时能够按照某种路由通信协议查找设备中的路由表。

如果到某一特定节点有一条以上的路径,则基本预先确定的路由准则是选择最优(或最经济)的传输路径。

由于各种网络段和其相互连接情况可能会因环境变化而变化,因此路由情况的信息一般也按所使用的路由信息协议的规定而定时更新。

主要区别:二层交换机工作在数据链路层,三层交换机工作在网络层,路由器工作在网络层。

具体区别如下:二层交换机和三层交换机的区别:三层交换机使用了三层交换技术简单地说,三层交换技术就是:二层交换技术+三层转发技术。

它解决了局域网中网段划分之后,网段中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。

什么是三层交换三层交换(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——数据链路层进行*作的,而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。

简单地说,三层交换技术就是:二层交换技术+三层转发技术。

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。

其原理是:假设两个使用IP协议的站点A、B通过第三层交换机进行通信,发送站点A在开始发送时,把自己的IP地址与B站的IP地址比较,判断B站是否与自己在同一子网内。

若目的站B与发送站A在同一子网内,则进行二层的转发。

若两个站点不在同一子网内,如发送站A要与目的站B通信,发送站A要向“缺省网关”发出ARP(地址解析)封包,而“缺省网关”的IP地址其实是三层交换机的三层交换模块。

当发送站A对“缺省网关”的IP地址广播出一个ARP请求时,如果三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B站的MAC地址,则向发送站A回复B的MAC地址。

否则三层交换模块根据路由信息向B站广播一个ARP请求,B站得到此ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址,三层交换模块保存此地址并回复给发送站A,同时将B站的MAC地址发送到二层交换引擎的MAC 地址表中。

从这以后,当A向B发送的数据包便全部交给二层交换处理,信息得以高速交换。

由于仅仅在路由过程中才需要三层处理,绝大部分数据都通过二层交换转发,因此三层交换机的速度很快,接近二层交换机的速度,同时比相同路由器的价格低很多。

第二层交换机和路由器的区别:传统交换机从网桥发展而来,属于OSI第二层即数据链路层设备。

它根据MAC地址寻址,通过站表选择路由,站表的建立和维护由交换机自动进行。

路由器属于OSI第三层即网络层设备,它根据IP地址进行寻址,通过路由表路由协议产生。

交换机最大的好处是快速,由于交换机只须识别帧中MAC地址,直接根据MAC地址产生选择转发端口算法简单,便于ASIC实现,因此转发速度极高。

但交换机的工作机制也带来一些问题。

1.回路:根据交换机地址学习和站表建立算法,交换机之间不允许存在回路。

一旦存在回路,必须启动生成树算法,阻塞掉产生回路的端口。

而路由器的路由协议没有这个问题,路由器之间可以有多条通路来平衡负载,提高可靠性。

2.负载集中:交换机之间只能有一条通路,使得信息集中在一条通信链路上,不能进行动态分配,以平衡负载。

而路由器的路由协议算法可以避免这一点,OSPF 路由协议算法不但能产生多条路由,而且能为不同的网络应用选择各自不同的最佳路由。

3.广播控制:交换机只能缩小冲突域,而不能缩小广播域。

整个交换式网络就是一个大的广播域,广播报文散到整个交换式网络。

而路由器可以隔离广播域,广播报文不能通过路由器继续进行广播。

4.子网划分:交换机只能识别MAC地址。

MAC地址是物理地址,而且采用平坦的地址结构,因此不能根据MAC地址来划分子网。

而路由器识别IP地址,IP地址由网络管理员分配,是逻辑地址且IP地址具有层次结构,被划分成网络号和主机号,可以非常方便地用于划分子网,路由器的主要功能就是用于连接不同的网络。

5.保密问题:虽说交换机也可以根据帧的源MAC地址、目的MAC地址和其他帧中内容对帧实施过滤,但路由器根据报文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等内容对报文实施过滤,更加直观方便。

6.介质相关:交换机作为桥接设备也能完成不同链路层和物理层之间的转换,但这种转换过程比较复杂,不适合ASIC实现,势必降低交换机的转发速度。

因此目前交换机主要完成相同或相似物理介质和链路协议的网络互连,而不会用来在物理介质和链路层协议相差甚元的网络之间进行互连。

而路由器则不同,它主要用于不同网络之间互连,因此能连接不同物理介质、链路层协议和网络层协议的网络。

路由器在功能上虽然占据了优势,但价格昂贵,报文转发速度低。

近几年,交换机为提高性能做了许多改进,其中最突出的改进是虚拟网络和三层交换。

划分子网可以缩小广播域,减少广播风暴对网络的影响。

路由器每一接口连接一个子网,广播报文不能经过路由器广播出去,连接在路由器不同接口的子网属于不同子网,子网范围由路由器物理划分。

对交换机而言,每一个端口对应一个网段,由于子网由若干网段构成,通过对交换机端口的组合,可以逻辑划分子网。

广播报文只能在子网内广播,不能扩散到别的子网内,通过合理划分逻辑子网,达到控制广播的目的。

由于逻辑子网由交换机端口任意组合,没有物理上的相关性,因此称为虚拟子网,或叫虚拟网。

虚拟网技术不用路由器就解决了广播报文的隔离问题,且虚拟网内网段与其物理位置无关,即相邻网段可以属于不同虚拟网,而相隔甚远的两个网段可能属于不同虚拟网,而相隔甚远的两个网段可能属于同一个虚拟网。

不同虚拟网内的终端之间不能相互通信,增强了对网络内数据的访问控制。

交换机和路由器是性能和功能的矛盾体,交换机交换速度快,但控制功能弱,路由器控制性能强,但报文转发速度慢。

解决这个矛盾的最新技术是三层交换,既有交换机线速转发报文能力,又有路由器良好的控制功能。

第三层交换机和路由器的区别:在第三层交换技术出现之前,几乎没有必要将路由功能器件和路由器区别开来,他们完全是相同的:提供路由功能正在路由器的工作,然而,现在第三层交换机完全能够执行传统路由器的大多数功能。

作为网络互连的设备,第三层交换机具有以下特征:1.转发基于第三层地址的业务流;2.完全交换功能;3.可以完成特殊服务,如报文过滤或认证;4.执行或不执行路由处理。

第三层交换机与传统路由器相比有如下优点:1.子网间传输带宽可任意分配:传统路由器每个接口连接一个子网,子网通过路由器进行传输的速率被接口的带宽所限制。

而三层交换机则不同,它可以把多个端口定义成一个虚拟网,把多个端口组成的虚拟网作为虚拟网接口,该虚拟网内信息可通过组成虚拟网的端口送给三层交换机,由于端口数可任意指定,子网间传输带宽没有限制。

2.合理配置信息资源:由于访问子网内资源速率和访问全局网中资源速率没有区别,子网设置单独服务器的意义不大,通过在全局网中设置服务器群不仅节省费用,更可以合理配置信息资源。

3.降低成本:通常的网络设计用交换机构成子网,用路由器进行子网间互连。

目前采用三层交换机进行网络设计,既可以进行任意虚拟子网划分,又可以通过交换机三层路由功能完成子网间通信,为此节省了价格昂贵的路由器。

4.交换机之间连接灵活:作为交换机,它们之间不允许存在回路,作为路由器,又可有多条通路来提高可靠性、平衡负载。

三层交换机用生成树算法阻塞造成回路的端口,但进行路由选择时,依然把阻塞掉的通路作为可选路径参与路由选择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。

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