本文介绍3种交换机转发的方式
三层交换机转发原理

三层交换机转发原理一、引言三层交换机是一种能够进行网络数据包转发的设备,它能够在不同的网络层之间进行数据包转发,实现不同网络之间的通信。
本文将详细介绍三层交换机的转发原理及其工作原理。
二、三层交换机的基本概念三层交换机是一种能够在网络层进行数据包转发的设备,它能够根据数据包的目标IP地址进行转发决策,并将数据包发送到目标网络。
与二层交换机不同的是,三层交换机不仅仅只关注数据包的MAC 地址,还会关注数据包的IP地址。
三、三层交换机的转发原理1. 路由表三层交换机内部有一个路由表,该路由表记录了不同网络之间的路由关系。
当三层交换机接收到一个数据包时,它会查找路由表,找到与目标IP地址匹配的路由项。
2. IP数据包的转发根据路由表中的路由项,三层交换机会确定数据包的下一跳地址,并将数据包发送到下一跳地址。
这个过程中,三层交换机会对数据包进行一些处理,例如修改数据包的MAC地址等。
3. ARP缓存三层交换机还维护着一个ARP缓存表,用于记录MAC地址和IP 地址的对应关系。
当三层交换机接收到一个数据包时,它会查找ARP缓存表,找到目标IP地址对应的MAC地址,并将数据包发送到该MAC地址。
4. ICMP重定向当三层交换机发现数据包的下一跳地址在同一个子网内时,它会发送一个ICMP重定向消息给源主机,告诉源主机将数据包直接发送到目标主机,从而减少网络流量。
5. NAT转发三层交换机还可以进行NAT转发,将内部网络的私有IP地址转换成公网IP地址,实现内部网络与外部网络的通信。
四、三层交换机的工作原理1. 数据包的接收三层交换机接收到一个数据包后,会首先检查数据包的目标MAC 地址。
如果目标MAC地址在三层交换机的MAC地址表中,则直接转发数据包;否则,将数据包发送到CPU进行处理。
2. 数据包的处理当数据包发送到CPU后,CPU会根据数据包的目标IP地址查询路由表,并确定数据包的下一跳地址。
然后,CPU将数据包发送到下一跳地址,并更新数据包的MAC地址。
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是计算机网络中常用的两种设备,它们在网络通信中起着重要作用。
本文将分别介绍交换机和路由器的工作原理。
一、交换机的工作原理交换机是一种用于局域网的设备,它通过MAC地址进行数据包的转发。
当一台计算机发送数据包时,交换机会根据数据包中的目标MAC地址,将数据包转发到目标MAC地址所对应的端口上。
交换机在转发数据包时,会记录下源MAC地址与对应的端口,以便下次转发时能够快速找到目标端口。
交换机的工作原理可以分为两个阶段:学习阶段和转发阶段。
1. 学习阶段:当交换机收到一个数据包时,它会提取出数据包中的源MAC地址,并将该地址与接收到数据包的端口绑定起来。
如果交换机之前没有接收过该源MAC地址,则会将该地址与接收到数据包的端口绑定起来。
通过这种方式,交换机逐渐学习到网络中各个设备的MAC地址与端口的对应关系。
2. 转发阶段:当交换机收到一个数据包时,它会查找数据包中的目标MAC地址所对应的端口,并将数据包转发到该端口上。
如果交换机之前没有接收到过目标MAC地址,则会将数据包广播到所有端口上。
当目标设备回复数据包时,交换机会将源MAC地址与对应端口的绑定关系更新。
这样,交换机在转发数据包时就能够根据学习到的MAC地址与端口的对应关系,快速找到目标端口,实现数据包的高效转发。
二、路由器的工作原理路由器是一种用于连接不同网络的设备,它通过IP地址进行数据包的转发。
当一台计算机发送数据包时,路由器会根据数据包中的目标IP地址,将数据包转发到目标IP地址所在的网络。
路由器的工作原理可以分为三个阶段:接收阶段、转发阶段和发送阶段。
1. 接收阶段:当路由器接收到一个数据包时,它会提取出数据包中的目标IP地址,并查找路由表来确定数据包的下一跳。
路由表是路由器内部存储的一张表格,记录了各个网络的IP地址和对应的下一跳。
通过查找路由表,路由器可以确定数据包的下一跳地址。
2. 转发阶段:在转发阶段,路由器根据路由表确定数据包的下一跳地址,并将数据包转发到相应的接口上。
交换机基本原理和转发过程

交换机基本原理和转发过程(李建昂 0023000149 专用设备/驱动科室)本文主要介绍了一下交换机的工作原理,通过本文能够熟悉交换机的原理并对二层交换的一些概念有较深的理解。
首先介绍一下几个设备。
我们经常会看到一些设备的名字,比如HUB、交换机等。
这些设备之间到底有什么区别和联系,下面就简单说一下。
1、Ethernet HUBEthernet HUB的中文名称叫做以太网集线器,其基本工作原理是广播技术(broadcast),也就是HUB从任何一个端口收到一个以太网数据帧后,它都将此以太网数据帧广播到其它所有端口,HUB不存储哪一个MAC地址对应于哪一个端口。
以太网数据帧中含有源MAC地址和目的MAC地址,对于与数据帧中目的MAC地址相同的计算机执行该报文中所要求的动作;对于目的MAC地址不存在或没有响应等情况,HUB既不知道也不处理,只负责转发。
HUB工作原理:(1) HUB从某一端口A收到的报文将发送到所有端口;(2) 报文为非广播报文时,仅与报文的目的MAC地址相同的端口响应用户A;(3) 报文为广播报文时,所有用户都响应用户A。
随着网络应用不断丰富,网络结构日渐复杂,导致传统的以太网连接设备HUB已经越来越不能满足网络规划和系统集成的需要,它的缺陷主要表现在以下两个方面:(1) 冲突严重——HUB对所连接的局域网只作信号的中继,所有物理设备构成了一个冲突域;(2) 广播泛滥2、二层交换技术二层交换机的出现能够在一定程度上解决HUB存在的缺陷——主要是冲突严重的问题,其与HUB的区别从大的方面来看可以分为以下三点:(1)从OSI体系结构来看,HUB属于OSI模型的第一层物理层设备,而交换机属于OSI的第二层数据链路层设备。
也就意味着HUB只是对数据的传输起到同步、放大和整形的作用,对数据传输中的短帧、碎片等无法进行有效的处理,不能保证数据传输的完整性和正确性;而交换机不但可以对数据的传输做到同步、放大和整形,而且可以过滤短帧、碎片等。
交换机三层路由转发原理

交换机三层路由转发原理交换机是一种常见的网络设备,用于在局域网中传输数据。
而三层路由转发是交换机的一种重要功能,它使得交换机能够在不同的网络之间传递数据包,并根据目的地址选择最佳路径进行转发。
本文将介绍交换机三层路由转发的原理和工作过程。
一、交换机的基本原理交换机是一种数据链路层设备,它通过学习和维护MAC地址表来实现数据的转发。
当交换机接收到一个数据包时,它会查看数据包中的源MAC地址,并将其添加到MAC地址表中。
然后,它会查找目的MAC地址在MAC地址表中的对应端口,并将数据包转发到该端口。
如果目的MAC地址不在MAC地址表中,交换机会将数据包广播到所有的端口,以便学习目的MAC地址和端口的对应关系。
二、交换机的三层路由转发尽管交换机是一种数据链路层设备,但一些高级交换机还具有三层路由转发的功能。
三层路由转发是基于IP地址进行的,它使交换机能够在不同的子网之间进行数据转发。
当交换机接收到一个数据包时,它首先会检查数据包的目的IP地址。
如果目的IP地址与交换机的子网相同,那么交换机会像普通的交换机一样,根据目的MAC地址进行转发。
但如果目的IP地址不在交换机的子网中,那么交换机就需要进行三层路由转发。
三、三层路由转发的原理三层路由转发是通过交换机的路由表来实现的。
路由表是交换机存储IP地址和对应出口端口的表格。
当交换机接收到一个需要进行三层路由转发的数据包时,它会查找路由表,找到与目的IP地址匹配的最佳路径,并将数据包转发到该路径的出口端口。
交换机的路由表是通过学习和配置来建立的。
交换机可以通过学习其他设备发送的路由信息来更新路由表,也可以通过手动配置来添加和删除路由条目。
在学习路由信息和配置路由表时,交换机会考虑到不同路由的优先级和距离等因素,以选择最佳路径进行转发。
四、三层路由转发的工作过程三层路由转发的工作过程可以简单概括为以下几步:1. 接收数据包:交换机接收到一个数据包,并检查其目的IP地址。
光纤交换机 方案

光纤交换机方案简介光纤交换机是一种用于数据传输的网络设备,它利用光纤作为传输介质,具有高速、宽带和低延迟的特点。
本文将介绍光纤交换机的基本原理、功能和应用场景,并提供一种光纤交换机的方案供参考。
光纤交换机的基本原理光纤交换机通过光纤接收和发送数据,实现网络设备之间的数据交换。
它基于光纤通信技术,利用光信号传输数据,具有以下基本原理:1.光纤传输:光纤交换机利用光纤作为传输介质,通过调制和解调光信号来传输数据。
光纤具有高速、高带宽和低损耗的特点,能够满足大规模数据传输的需求。
2.光电转换:光纤交换机中的光电转换器负责将光信号转换为电信号,并将其发送到网络设备。
同时,光电转换器还能将接收到的电信号转换为光信号,以便传输到其他设备。
3.数据交换:光纤交换机通过数据交换芯片实现数据的接收和转发。
数据交换芯片能够根据设备的MAC地址进行数据转发,并具有高效的数据处理能力和低延迟。
光纤交换机的功能光纤交换机作为一种高级网络设备,具有多种功能,包括:1.数据交换:光纤交换机能够实现数据包的接收和转发,确保数据能够准确地传输到目标设备。
它能够根据设备的MAC地址对数据进行转发,提高网络的可靠性和性能。
2.VLAN支持:光纤交换机支持虚拟局域网(VLAN)的划分和管理。
VLAN可以将一个物理局域网划分为多个逻辑局域网,提高网络的安全性和管理灵活性。
3.QoS支持:光纤交换机支持服务质量(QoS)的管理,能够根据数据的优先级和类型进行流量控制和带宽分配。
QoS功能可以确保网络中关键数据的传输质量,提高网络的性能和稳定性。
4.安全性:光纤交换机支持MAC地址过滤、访问控制列表(ACL)和端口安全等安全功能,保护网络免受未经授权的访问和攻击。
5.管理功能:光纤交换机提供多种管理接口,包括命令行界面(CLI)、图形用户界面(GUI)和远程管理。
管理员可以通过这些接口对交换机进行配置、监控和管理。
光纤交换机的应用场景光纤交换机广泛应用于以下场景:1.数据中心:光纤交换机作为数据中心网络的核心设备,承担数据中心网络的数据交换和管理。
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。
计算机网络的路由和转发技术

计算机网络的路由和转发技术计算机网络是当今信息交流的重要手段,而其中的路由和转发技术则扮演着至关重要的角色。
本文将介绍计算机网络中的路由和转发技术,并探讨其在网络通信中的作用和应用。
一、路由和转发的概念路由(Routing)是指在计算机网络中确定数据从源节点到目标节点的路径的过程。
它涉及到选择合适的路径以便数据包能够有效地从源节点传输到目标节点。
路由的基本目标是选择最佳路径,以实现网络资源的高效利用和数据传输的稳定性。
转发(Forwarding)则是路由的一部分过程,它发生在每个网络节点上,负责将数据包从一个接口转发到下一个合适的接口,使数据最终到达目标节点。
转发是根据路由表中存储的信息进行决策的,它的目标是快速而准确地转发数据包,实现网络的高速传输。
二、路由协议的分类在计算机网络中,路由协议用于确定数据包的路径和路由表的生成,根据其工作原理和应用场景的不同,可以分为以下几类。
1. 静态路由协议静态路由协议是一种人工配置的路由协议,网络管理员手动指定路径和路由表项。
静态路由协议适用于网络规模较小或网络环境相对稳定的情况下,具有配置简单、消耗较少的优点,但对网络拓扑的变化响应较慢。
2. 动态路由协议动态路由协议使用算法来自动决策最佳路径,并与其他路由器交换信息以更新路由表。
常见的动态路由协议有RIP(Routing Information Protocol)、OSPF(Open Shortest Path First)、BGP(Border Gateway Protocol)等,它们能够根据网络拓扑的变化和实时数据量调整路由路径,具有适应性强的优点。
三、经典的路由转发算法和技术路由转发算法和技术是路由器在接收到数据包后进行决策和转发的关键过程,下面介绍几种经典的算法和技术。
1. 源路由算法源路由算法是一种通过源节点指定完整路径的路由方式,源节点在发送数据包时就将完整路径信息包含在数据包中。
这种算法在网络规模较小、稳定性较高的情况下使用较多,但对网络负载较大。
交换机与路由器区别

交换机与路由器区别交换机与路由器区别1、简介交换机和路由器是计算机网络中常见的网络设备,用于实现数据传输和通信。
本文将详细介绍交换机和路由器的区别。
2、功能2.1 交换机交换机在局域网(LAN)中起到转发数据包的作用。
它会根据数据包内的目的MAC地质将数据包转发到合适的接口,以达到数据传输的目的。
交换机能够识别并学习网络中不同设备的MAC地质,并建立相应的MAC地质表,以提高数据转发的效率。
2.2 路由器路由器则用于连接不同的网络,实现网络之间的通信。
它能够根据IP地质进行数据包的转发,并根据网络的情况选择最优的路径进行数据传输。
路由器具有更强大的路由功能,能够支持不同网络间的互联和互通。
3、适用场景3.1 交换机交换机常用于局域网内部,用于连接终端设备,如计算机、打印机等,以实现内部设备之间的通信和数据传输。
在大型企业、学校、机构等组织中,交换机用于构建局域网以实现内部资源的共享和管理。
3.2 路由器路由器主要用于连接不同的网络,如连接局域网与广域网,企业内部网络与互联网等。
它会根据网络的拓扑结构和路由协议,选择合适的路径进行数据包的转发,以实现不同网络之间的通信。
4、转发方式4.1 交换机交换机使用存储转发方式进行数据包的转发。
当交换机接收到一个数据包时,会先将整个数据包存储下来,然后进行MAC地质的查找和判断,最后根据目的MAC地质将数据包转发到相应的接口。
4.2 路由器路由器则采用分组转发方式进行数据包的转发。
它会根据IP地质查找路由表,选择最佳路径,并将数据包分组后逐个转发。
5、网络层次5.1 交换机交换机工作在OSI模型的数据链路层,主要负责局域网内部设备的通信和数据传输。
5.2 路由器路由器工作在OSI模型的网络层,用于实现不同网络之间的通信和数据传输。
6、安全性6.1 交换机交换机对网络安全的支持较弱,无法对网络进行安全隔离和策略控制。
它主要依赖网络堆叠、VLAN等方式进行局部管理和安全控制。
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本文介绍3种交换机转发的方式,供大家参照。
1.直通式(Cut Through)直通方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。
它在输入端口检测到一个数据包时,检查该包的包头,获取包的目的地址,启动内部的动态查找表转换成相应的输出端口,在输入与输出交叉处接通,把数据包直通到相应的端口,实现交换功能。
由于不需要存储,延迟非常小、交换非常快,这是它的优点。
它的缺点是,因为数据包内容并没有被以太网交换机保存下来,所以无法检查所传送的数据包是否有误,不能提供错误检测能力。
由于没有缓存,不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通,而且容易丢包。
2.存储转发(Store &; Forward)存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。
它把输入端口的数据包检查,在对错误包处理后才取出数据包的目的地址,通过查找表转换成输出端口送出包。
正因如此,存储转发方式在数据处理时延时大,这是它的不足,但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测,有效地改善网络性能。
尤其重要的是它可以支持不同速度的端口间的转换,保持高速端口与低速端口间的协同工作。
3.碎片隔离(Fragment Free)这是介于前两者之间的一种解决方案。
它检查数据包的长度是否够64个字节,如果小于64字节,说明是假包,则丢弃该包;如果大于64字节,则发送该包。
这种方式也不提供数据校验。
它的数据处理速度比存储转发方式快,但比直通式慢。
五、二、三、四层交换机?多种理解的说法:1.二层交换(也称为桥接)是基于硬件的桥接。
基于每个末端站点的唯一MAC 地址转发数据包。
二层交换的高性能可以产生增加各子网主机数量的网络设计。
其仍然有桥接所具有的特性和限制。
三层交换是基于硬件的路由选择。
路由器和第三层交换机对数据包交换操作的主要区别在于物理上的实施。
四层交换的简单定义是:不仅基于MAC(第二层桥接)或源/目的地IP地址(第三层路由选择),同时也基于TCP/UDP应用端口来做出转发决定的能力。
其使网络在决定路由时能够区分应用。
能够基于具体应用对数据流进行优先级划分。
它为基于策略的服务质量技术提供了更加细化的解决方案。
提供了一种可以区分应用类型的方法。
2.二层交换机基于MAC地址三层交换机具有VLAN功能有交换和路由 ///基于IP,就是网络四层交换机基于端口,就是应用3.二层交换技术从网桥发展到VLAN(虚拟局域网),在局域网建设和改造中得到了广泛的应用。
第二层交换技术是工作在OSI七层网络模型中的第二层,即数据链路层。
它按照所接收到数据包的目的MAC地址来进行转发,对于网络层或者高层协议来说是透明的。
它不处理网络层的IP地址,不处理高层协议的诸如TCP、UDP的端口地址,它只需要数据包的物理地址即MAC地址,数据交换是靠硬件来实现的,其速度相当快,这是二层交换的一个显著的优点。
但是,它不能处理不同IP子网之间的数据交换。
传统的路由器可以处理大量的跨越IP子网的数据包,但是它的转发效率比二层低,因此要想利用二层转发效率高这一优点,又要处理三层IP数据包,三层交换技术就诞生了。
三层交换技术的工作原理第三层交换工作在OSI七层网络模型中的第三层即网络层,是利用第三层协议中的IP包的包头信息来对后续数据业务流进行标记,具有同一标记的业务流的后续报文被交换到第二层数据链路层,从而打通源IP地址和目的IP地址之间的一条通路。
这条通路经过第二层链路层。
有了这条通路,三层交换机就没有必要每次将接收到的数据包进行拆包来判断路由,而是直接将数据包进行转发,将数据流进行交换4.二层交换技术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。
工作原理是在路由器的内部也有一个表,这个表所标示的是如果要去某一个地方,下一步应该向那里走,如果能从路由表中找到数据包下一步往那里走,把链路层信息加上转发出去;如果不能知道下一步走向那里,则将此包丢弃,然后返回一个信息交给源地址。
路由技术实质上来说不过两种功能:决定最优路由和转发数据包。
路由表中写入各种信息,由路由算法计算出到达目的地址的最佳路径,然后由相对简单直接的转发机制发送数据包。
接受数据的下一台路由器依照相同的工作方式继续转发,依次类推,直到数据包到达目的路由器。
而路由表的维护,也有两种不同的方式。
一种是路由信息的更新,将部分或者全部的路由信息公布出去,路由器通过互相学习路由信息,就掌握了全网的拓扑结构,这一类的路由协议称为距离矢量路由协议;另一种是路由器将自己的链路状态信息进行广播,通过互相学习掌握全网的路由信息,进而计算出最佳的转发路径,这类路由协议称为链路状态路由协议。
由于路由器需要做大量的路径计算工作,一般处理器的工作能力直接决定其性能的优劣。
当然这一判断还是对中低端路由器而言,因为高端路由器往往采用分布式处理系统体系设计。
(三)三层交换技术近年来的对三层技术的宣传,耳朵都能起茧子,到处都在喊三层技术,有人说这是个非常新的技术,也有人说,三层交换嘛,不就是路由器和二层交换机的堆叠,也没有什么新的玩意,事实果真如此吗?下面先来通过一个简单的网络来看看三层交换机的工作过程。
组网比较简单使用IP的设备A--------------三层交换机-----------使用IP的设备B比如A要给B发送数据,已知目的IP,那么A就用子网掩码取得网络地址,判断目的IP是否与自己在同一网段。
如果在同一网段,但不知道转发数据所需的MAC地址,A就发送一个ARP请求,B返回其MAC地址,A用此MAC封装数据包并发送给交换机,交换机起用二层交换模块,查找MAC地址表,将数据包转发到相应的端口。
如果目的IP地址显示不是同一网段的,那么A要实现和B的通讯,在流缓存条目中没有对应MAC地址条目,就将第一个正常数据包发送向一个缺省网关,这个缺省网关一般在操作系统中已经设好,对应第三层路由模块,所以可见对于不是同一子网的数据,最先在MAC表中放的是缺省网关的MAC地址;然后就由三层模块接收到此数据包,查询路由表以确定到达B的路由,将构造一个新的帧头,其中以缺省网关的MAC地址为源MAC地址,以主机B的MAC地址为目的MAC地址。
通过一定的识别触发机制,确立主机A与B的MAC地址及转发端口的对应关系,并记录进流缓存条目表,以后的A到B的数据,就直接交由二层交换模块完成。
这就通常所说的一次路由多次转发。
以上就是三层交换机工作过程的简单概括,可以看出三层交换的特点:由硬件结合实现数据的高速转发。
这就不是简单的二层交换机和路由器的叠加,三层路由模块直接叠加在二层交换的高速背板总线上,突破了传统路由器的接口速率限制,速率可达几十Gbit/s。
算上背板带宽,这些是三层交换机性能的两个重要参数。
简洁的路由软件使路由过程简化。
大部分的数据转发,除了必要的路由选择交由路由软件处理,都是又二层模块高速转发,路由软件大多都是经过处理的高效优化软件,并不是简单照搬路由器中的软件。
结论二层交换机用于小型的局域网络。
这个就不用多言了,在小型局域网中,广播包影响不大,二层交换机的快速交换功能、多个接入端口和低谦价格为小型网络用户提供了很完善的解决方案。
路由器的优点在于接口类型丰富,支持的三层功能强大,路由能力强大,适合用于大型的网络间的路由,它的优势在于选择最佳路由,负荷分担,链路备份及和其他网络进行路由信息的交换等等路由器所具有功能。
三层交换机的最重要的功能是加快大型局域网络内部的数据的快速转发,加入路由功能也是为这个目的服务的。
如果把大型网络按照部门,地域等等因素划分成一个个小局域网,这将导致大量的网际互访,单纯的使用二层交换机不能实现网际互访;如单纯的使用路由器,由于接口数量有限和路由转发速度慢,将限制网络的速度和网络规模,采用具有路由功能的快速转发的三层交换机就成为首选。
一般来说,在内网数据流量大,要求快速转发响应的网络中,如全部由三层交换机来做这个工作,会造成三层交换机负担过重,响应速度受影响,将网间的路由交由路由器去完成,充分发挥不同设备的优点,不失为一种好的组网策略,当然,前提是客户的腰包很鼓,不然就退而求其次,让三层交换机也兼为网际互连。
5.第四层交换的一个简单定义是:它是一种功能,它决定传输不仅仅依据MAC 地址(第二层网桥)或源/目标IP地址(第三层路由),而且依据TCP/UDP(第四层) 应用端口号。
第四层交换功能就象是虚IP,指向物理服务器。
它传输的业务服从的协议多种多样,有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他协议。
这些业务在物理服务器基础上,需要复杂的载量平衡算法。
在IP世界,业务类型由终端TCP或UDP端口地址来决定,在第四层交换中的应用区间则由源端和终端IP地址、TCP 和UDP端口共同决定。
在第四层交换中为每个供搜寻使用的服务器组设立虚IP地址(VIP),每组服务器支持某种应用。