二層交換機、三層交換機、路由器


(一)二層交換機、三層交換機

第二層交換機和第三層交換機的具體區別如下:工作的方式不相同、工作的模式不同、交換的方式不同

一、工作的方式不相同

二層交換技術是發展比較成熟,二層交換機屬數據鏈路層設備,可以識別數據包中的MAC地址信息,根據MAC地址進行轉發,並將這些MAC地址與對應的端口記錄在自己內部的一個地址表中。三層交換機就是具有部分路由器功能的交換機,三層交換機的最重要目的是加快大型局域網內部的數據交換,所具有的路由功能也是為這目的服務的,能夠做到一次路由,多次轉發。對於數據包轉發等規律性的過程由硬件高速實現。

二、工作的模式不同

傳統交換技術是在OSI網絡標准模型第二層——數據鏈路層進行操作的,而三層交換技術是在網絡模型中的第三層實現了數據包的高速轉發,既可實現網絡路由功能,又可根據不同網絡狀況做到最優網絡性能。

二層和三層交換機最基本的區別就是,三層交換機具有路由功能,可以看作是網絡層的設備(當然,也可以做二層用)。二層交換機是數據鏈路層的設備,不具備路由功能。

三、交換的方式不同

三層交換是相對於傳統交換概念而提出的。眾所周知,傳統的交換技術是在OSI網絡標准模型中的第二層——數據鏈路層進行操作的,而三層交換技術是在網絡模型中的第三層實現了數據包的高速轉發。

三層交換技術就是:二層交換技術+三層轉發技術。

_______________________________________________________________________________________________

二層交換機工作於OSI模型的第2層(數據鏈路層),故而稱為二層交換機。

 

二層交換技術發展比較成熟,二層交換機屬數據鏈路層設備,可以識別數據包中的MAC地址信息,根據MAC地址進行轉發,並將這些MAC地址與對應的端口記錄在自己內部的一個地址表中。具體的工作流程如下:

(1) 當交換機從某個端口收到一個數據包,它先讀取包頭中的源MAC地址,這樣它就知道源MAC地址的機器是連在哪個端口上的;

(2) 再去讀取包頭中的目的MAC地址,並在地址表中查找相應的端口;

(3) 如表中有與這目的MAC地址對應的端口,把數據包直接復制到這端口上;

(4) 如表中找不到相應的端口則把數據包廣播到所有端口上,當目的機器對源機器回應時,交換機又可以學習一目的MAC地址與哪個端口對應,在下次傳送數據時就不再需要對所有端口進行廣播了。

不斷的循環這個過程,對於全網的MAC地址信息都可以學習到,二層交換機就是這樣建立和維護它自己的地址表。

 

二層交換技術從網橋發展到VLAN(虛擬局域網),在局域網建設和改造中得到了廣泛的應用。第二層交換技術是工作在OSI七層網絡模型中的第二層,即數據鏈路層。它按照所接收到數據包的目的MAC地址來進行轉發,對於網絡層或者高層協議來說是透明的。它不處理網絡層的IP地址,不處理高層協議的諸如TCP、UDP的端口地址,它只需要數據包的物理地址即MAC地址,數據交換是靠硬件來實現的,其速度相當快,這是二層交換的一個顯著的優點。但是,它不能處理不同IP子網之間的數據交換。傳統的路由器可以處理大量的跨越IP子網的數據包,但是它的轉發效率比二層低,因此要想利用二層轉發效率高這一優點,又要處理三層IP數據包,三層交換技術就誕生了。

三層交換(也稱多層交換技術,或IP交換技術)是相對於傳統交換概念而提出的。眾所周知,傳統的交換技術是在OSI網絡標准模型中的第二層——數據鏈路層進行操作的,而三層交換技術是在網絡模型中的第三層實現了數據包的高速轉發。簡單地說,三層交換技術就是:二層交換技術+三層轉發技術。

三層交換機就是具有部分路由器功能的交換機。

三層交換機的最重要目的是加快大型局域網內部的數據交換,所具有的路由功能也是為這目的服務的,能夠做到一次路由,多次轉發。對於數據包轉發等規律性的過程由硬件高速實現,而像路由信息更新、路由表維護、路由計算、路由確定等功能,由軟件實現。三層交換技術就是二層交換技術+三層轉發技術。

三層交換技術的出現,解決了局域網中網段划分之后,網段中子網必須依賴路由器進行管理的局面,解決了傳統路由器低速、復雜所造成的網絡瓶頸問題。

總之,二層交換機用於小型的局域網絡。這個就不用多言了,在小型局域網中,廣播包影響不大,二層交換機的快速交換功能、多個接入端口和低廉價格為小型網絡用戶提供了很完善的解決方案。

而三層交換機的最重要的功能是加快大型局域網絡內部的數據的快速轉發,加入路由功能也是為這個目的服務的。如果把大型網絡按照部門,地域等等因素划分成一個個小局域網,這將導致大量的網際互訪,單純的使用二層交換機不能實現網際互訪;如單純的使用路由器,由於接口數量有限和路由轉發速度慢,將限制網絡的速度和網絡規模,采用具有路由功能的快速轉發的三層交換機就成為首選。

一般來說,在內網數據流量大,要求快速轉發響應的網絡中,如全部由三層交換機來做這個工作,會造成三層交換機負擔過重,響應速度受影響,將網間的路由交由路由器去完成,充分發揮不同設備的優點,不失為一種好的組網策略,當然,前提是你的腰包很鼓,不然就退而求其次,讓三層交換機也兼為網際互連。

傳統交換技術是在OSI網絡標准模型第二層--數據鏈路層進行操作的,而三層交換技術是在網絡模型中的第三層實現了數據包的高速轉發,既可實現網絡路由功能,又可根據不同網絡狀況做到最優網絡性能。

 

(二)路由器

解釋路由器的概念,首先得知道什么是路由。所謂“路由”,是指把數據從一個地方傳送到另一個地方的行為和動作,而路由器,正是執行這種行為動作的機器,它的英文名稱為Router,是一種連接多個網絡或網段的網絡設備,它能將不同網絡或網段之間的數據信息進行“翻譯”,以使它們能夠相互“讀懂”對方的數據,從而構成一個更大的網絡。

路由器主要有以下幾種功能:

第一、網絡互連,路由器支持各種局域網和廣域網接口,主要用於互連局域網和廣域網,實現不同網絡互相通信;區別於二層、三層交換機,路由器主要用於網際傳輸,當然三層交換機也有這個功能。

第二、數據處理,提供包括分組過濾、分組轉發、優先級、用、加密、壓縮和防火牆等功能;

第三、網絡管理,路由器提供包括配置管理、性能管理、容錯管理和流量控等功能。
為了完成“路由”的工作,在路由器中保存着各種傳輸路徑的相關數據--路由表(Routing Table),供路由選擇時使用。

路由表中保存着子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路由表可以是由系統管理員固定設置好的,也可以由系統動態修改,可以由路由器自動調整,也可以由主機控。

在路由器中涉及到兩個有關地址的名字概念,那就是:

靜態路由表和動態路由表。由系統管理員事先設置好固定的路由表稱之為靜態(static)路由表,一般是在系統安裝時就根據網絡的配置情況預先設定的,它不會隨未來網絡結構的改變而改變。

動態(Dynamic)路由表是路由器根據網絡系統的運行情況而自動調整的路由表。路由器根據路由選擇協議(Routing Protocol)提供的功能,自動學習和記憶網絡運行情況,在需要時自動計算數據傳輸的最佳路徑。

 

擴展資料:

路由器的工作原理

路由器利用網絡尋址功能使路由器能夠在網絡中確定一條最佳的路徑。IP地址的網絡部分確定分組的目標網絡,並通過 IP 地址的主機部分和設備的 MAC 地址確定到目標節點的連接。

路由器的某一個接口接收到一個數據包時,會查看包中的目標網絡地址以判斷該包的目的地址在當前的路由表中是否存在(即路由器是否知道到達目標網絡的路徑)。

如果發現包的目標地址與本路由器的某個接口所連接的網絡地址相同,那么馬上數據轉發到相應接口;如果發現包的目標地址不是自己的直連網段,路由器會查看自己的路由表,查找包的目的網絡所對應的接口,並從相應的接口轉發出去;

如果路由表中記錄的網絡地址與包的目標地址不匹配,則根據路由器配置轉發到默認接口,在沒有配置默認接口的情況下會給用戶返回目標地址不可達的 ICMP 信息。

 

參考自:https://baijiahao.baidu.com/s?id=1589735136955813160

https://wenda.so.com/q/1533725525210146


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM