二层交换机、三次交换机的区别是什么

二层交换机、三次交换机的区别:1、工作层级不同;2、原理不同;3、功能不同;4、应用不同;5、支持协议不同;6、工作方式不同;7、工作模式不同;8、交换方式不同。工作层级不同是指,二层交换机工作在数据链路层,三层交换机工作在网络层。

一、二层交换机、三次交换机的区别

1、工作层级不同

二层交换机工作在数据链路层,三层交换机工作在网络层,三层交换机不仅实现了数据包的高速转发,还可以根据不同网络状况达到最优网络性能。

2、原理不同

二层交换机的原理是当交换机从某个端口收到一个数据包,它会先读取包中的源MAC地址,再去读取包中的目的MAC地址,并在地址表中查找对应的端口,如表中有和目的MAC地址对应的端口,就把数据包直接复制到这个端口上。三层交换机的原理比较简单,就是一次路由多次交换,通俗来说就是第一次进行源到目的的路由,三层交换机会将此数据转到二层,那么下次无论是目的到源还是源到目的都可以进行快速交换。

3、功能不同

二层交换机基于MAC地址访问,只做数据的转发,并且不能配置IP地址,而三层交换机将二层交换技术和三层转发功能结合在一起,也就是说三层交换机在二层交换机的基础上增加了路由功能,可配置不同VLAN的IP地址,可通过三层路由实现不同VLAN之间通讯。

4、应用不同

二层交换机主要用于网络接入层和汇聚层,而三层交换机主要用于网络核心层,但是也存在少部分三层交换机用于汇聚层的现象,下图是三层交换机的实际应用实例。

5、支持协议不同

二层交换机支持物理层和数据链路层协议,如以太网交换机、二层交换机,这集线器 HUB 的功能差不多,而三层交换机支持物理层、数据链路层及网络层协议。

6、工作方式不同

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。三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机,三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换,所具有的路由功能也是为这目的服务的,能够做到一次路由,多次转发。对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现。

7、工作模式不同

传统交换技术是在 OSI 网络标准模型第二层 —— 数据链路层进行操作的,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,既可实现网络路由功能,又可根据不同网络状况做到最优网络性能。二层和三层交换机最基本的区别就是,三层交换机具有路由功能,可以看作是网络层的设备(当然,也可以做二层用)。二层交换机是数据链路层的设备,不具备路由功能。

8、交换方式不同

三层交换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 —— 数据链路层进行操作的,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。三层交换技术就是:二层交换技术+三层转发技术。

二、二层交换机的概念

二层交换机工作于OSI模型的第2层(数据链路层),故而称为二层交换机。二层交换技术的发展已经比较成熟,二层交换机属数据链路层设备,可以识别数据帧中的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。

工作流程:

  1. 当交换机从某个端口收到一个数据帧,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. 再去读取数据帧头中的目的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,把数据帧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帧广播到所有端口上,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。
  5. 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。

三、三次交换机的概念

三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机,工作在OSI网络标准模型的第三层:网络层。三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换,所具有的路由功能也是为这目的服务的,能够做到一次路由,多次转发。对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现,而像路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能,由软件实现。

延伸阅读

三层交换机优势

  • 高可扩充性:三层交换机在连接多个子网时,子网只是与第三层交换模块建立逻辑连接,不像传统外接路由器那样需要增加端口,从而保护了用户对校园网、城域教育网的投资。并满足学校3~5年网络应用快速增长的需要。
  • 高性价比:三层交换机具有连接大型网络的能力,功能基本上可以取代某些传统路由器,但是价格却接近二层交换机。一台百兆三层交换机的价格只有几万元,与高端的二层交换机的价格差不多。
  • 内置安全机制:三层交换机可以与普通路由器一样,具有访问列表的功能,可以实现不同VLAN间的单向或双向通讯。如果在访问列表中进行设置,可以限制用户访问特定的IP地址。
  • 多媒体传输:教育网经常需要传输多媒体信息,这是教育网的一个特色。三层交换机具有QoS(服务质量)的控制功能,可以给不同的应用程序分配不同的带宽。
  • 计费功能:三层交换机可以识别数据包中的IP地址信息,因此可以统计网络中计算机的数据流量,可以按流量计费,也可以统计计算机连接在网络上的时间,按时间进行计费。

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