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壹個地
址表中。具體的工作流程如下:
(1) 當交換機從某個端口收到壹個數據包,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,交換機又可以學習壹目的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。
從二層交換機的工作原理可以推知以下三點:
(1) 由於交換機對多數端口的數據進行同時交換,這就要求具有很寬的交換總線帶寬,
如果二層交換機有N個端口,每個端口的帶寬是M,交換機總線帶寬超過N×M,那麽這交換
機就可以實現線速交換;
(2) 學習端口連接的機器的MAC地址,寫入地址表,地址表的大小(壹般兩種表示方式:
壹為BEFFER RAM,壹為MAC表項數值),地址表大小影響交換機的接入容量;
(3) 還有壹個就是二層交換機壹般都含有專門用於處理數據包轉發的ASIC (Applicati
on specific Integrated Circuit)芯片,因此轉發速度可以做到非常快。由於各個廠家
采用ASIC不同,直接影響產品性能。
以上三點也是評判二三層交換機性能優劣的主要技術參數,這壹點請大家在考慮設備選型
時註意比較。
三層交換技術
近年來的對三層技術的宣傳,耳朵都能起繭子,到處都在喊三層技術,有人說這是個非常
新的技術,也有人說,三層交換嘛,不就是路由器和二層交換機的堆疊,也沒有什麽新的
玩意,事實果真如此嗎?下面先來通過壹個簡單的網絡來看看三層交換機的工作過程。
組網比較簡單
使用IP的設備A------------------------三層交換機------------------------使用IP的
設備B
比如A要給B發送數據,已知目的IP,那麽A就用子網掩碼取得網絡地址,判斷目的IP是否與
自己在同壹網段。
如果在同壹網段,但不知道轉發數據所需的MAC地址,A就發送壹個ARP請求,B返回其MAC地
址,A用此MAC封裝數據包並發送給交換機,交換機起用二層交換模塊,查找MAC地址表,將
數據包轉發到相應的端口。
如果目的IP地址顯示不是同壹網段的,那麽A要實現和B的通訊,在流緩存條目中沒有對應
MAC地址條目,就將第壹個正常數據包發送向壹個缺省網關,這個缺省網關壹般在操作系統
中已經設好,對應第三層路由模塊,所以可見對於不是同壹子網的數據,最先在MAC表中放
的是缺省網關的MAC地址;然後就由三層模塊接收到此數據包,查詢路由表以確定到達B的
路由,將構造壹個新的幀頭,其中以缺省網關的MAC地址為源MAC地址,以主機B的MAC地址
為目的MAC地址。通過壹定的識別觸發機制,確立主機A與B的MAC地址及轉發端口的對應關
系,並記錄進流緩存條目表,以後的A到B的數據,就直接交由二層交換模塊完成。這就通
常所說的壹次路由多次轉發。
以上就是三層交換機工作過程的簡單概括,可以看出三層交換的特點:
由硬件結合實現數據的高速轉發。
這就不是簡單的二層交換機和路由器的疊加,三層路由模塊直接疊加在二層交換的高速背
板總線上,突破了傳統路由器的接口速率限制,速率可達幾十Gbit/s。算上背板帶寬,這
些是三層交換機性能的兩個重要參數。
簡潔的路由軟件使路由過程簡化。
大部分的數據轉發,除了必要的路由選擇交由路由軟件處理,都是又二層模塊高速轉發,
路由軟件大多都是經過處理的高效優化軟件,並不是簡單照搬路由器中的軟件。
結論
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、多個接入端口和低謙價格為小型網絡用戶提供了很完善的
解決方案。
以上來自百度。