第三层交换技术

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第三层交换机与传统路由器相比

第三层交换机与传统路由器相比

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。
交换机和路由器的应用
“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。我们经常说到的以太网交换机实际是一个基于网桥技术的多端口第二层网络设备,它为数据帧从一个端口到另一个任意端口的转发提供了低时延、低开销的通路。
考虑到如今集线器与交换机的价格相差十分小,不是特殊的原因,请购买一个交换机。不必去追求高价,因为如今产品同质化十分严重,我最便宜的交换机现在没有任 何问题。给你一个参考报价,建议你购买一个8口的,以满足扩充需求,一般的价格100元左右。接上交换机,所有电脑再接到交换机上就行了。余下所要做的事情就只有把各个机器的网线插入交换机的接口,将猫的网线插入uplink接口。然后设置路由功能,DHCP等, 就可以共享上网了。看完以上的解说读者应该对交换机、路由器有了一些了解,目前的使用主要还是以交换机、路由器的组合使用为主,具体的组合方式可根据具体的网络情况和需求来确定。
由此可见,第三层交换机内部核心处应该有一个交换矩阵,为任意两端口间的通信提供通路,或是一个快速交换总线,以使由任意端口接收的数据帧从其他端口送出。在实际设备中,交换矩阵的功能往往由专门的芯片(ASIC)完成。另外,以太网交换机在设计思想上有一个重要的假设,即交换核心的速度非常之快,以致通常的大流量数据不会使其产生拥塞,换句话说,交换的能力相对于所传信息量而无穷大(与此相反,ATM交换机在设计上的思路是,认为交换的能力相对所传信息量而言有限)。虽然以太网第二层交换机是基于多端口网桥发展而来,但毕竟交换有其更丰富的特性,使之不但是获得更多带宽的最好途径,而且还使网络更易管理。而路由器是OSI协议模型的网络层中的分组交换设备(或网络层中继设备),路由器的基本功能是把数据(IP报文)传送到正确的网络,包括:

三层交换(L3交换)的发展及应用简述

三层交换(L3交换)的发展及应用简述

三层交换(L3交换)的发展及应用简述一、L3交换原理和分类最早的第三层交换,是基于A TM技术的MPOA和IP Switch,分别基于ATMF 和IETF标准(RFC1953和RFC1987)。

其基本原理相近,把路由功能分为第三层路径选择(智能路由选择)和第三层交换(快速转发)。

趋势是把第三层交换放到骨干网ATM交换机中去,把路由器和A TM骨干网融为一体。

MPOA方式的前提是一定要由ATM网络事先建立一条端到端的连接,再采用“Short Cut”方式对IP包进行路由。

IP Switch方式中的RFC1953解决了“多跳”数量增长的问题,通过软件提供一种“直通”(Cut-through)来满足多IP业务要求,它与RFC1987共同构成IP Switch基础。

IP Switch对数据包的处理多采用以ATM交换机跨接路由器直通(CUT-THROUGH)处理的方式,即第一个包通过路由器进行检查、鉴别和处理,以后相同的包由ATM交换机跨接直通传输,不再通过路由器。

无论是IP Switch还是MPOA,这个IP数据流都是在虚电路里传输,所有IP 包都在一个已经选定的路由中传输,不存在不同的IP包经过不同的路由。

只是IP Switch方式每个ATM交换机可独立处理IP交换,以直通IP数据流。

但MPOA 一定要所有ATM交换机统一动作,所以MPOA方式实施前一定要先建立一条端到端的SVC。

除了以上两种L3交换之外,在其他领域也相继产生了第三层交换技术。

如思科公司的专有技术CEF(思科快速转发)、普遍被所有第三层交换机厂家采用的多层交换技术MLS以及当前被广泛推广的基于IETF标准的多协议标记交换MPLS。

二、L3交换的起源和发展基于L2以太网交换技术的多层交换最早起源于校园网络,后来在IDC中也有较多应用。

早期互联网业务流量模型符合20:80规则,即80%的流量为本地,20%的流量出网。

后来此流量模型发生逆转,80%流量来自网段外部,内部通信只有20%。

三层交换

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――数据链路层进行操作的,而三层交换技术在网络模型中的第三层实现了分组的高速转发。

简单的说,三层交换技术就是“二层交换技术+ 三层转发”。

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的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。

一个具有三层交换功能的设备,是一个带有第三层路由功能的第二层交换机,但它是两者的有机结合,而不是简单地把路由器设备的硬件及软件叠加在局域网交换机上。

我们可以通过以下例子说明三层交换机是如何工作的。

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,会先拿自己的IP地址与B站的IP地址进行比较,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。

具体步骤如下:为了得到站点B的MAC地址,站点A首先发一个ARP广播报文,请求站点B的MAC地址。

该ARP 请求报文进入交换机后,首先进行源MAC地址学习,芯片自动把站点A的MAC地址以及进入交换机的端口号等信息填入到芯片的MAC地址表中,然后在MAC地址表中进行目的地址查找。

由于此时是一个广播报文,交换机则会把这个广播报文从进入交换机端口所属的VLAN中进行广播。

B站点收到这个ARP请求报文之后,会立刻发送一个ARP回复报文,这个报文是一个单播报文,目的地址为站点A的MAC地址。

该包进入交换机后,同样,首先进行源MAC地址学习,然后进行目的地址查找,由于此时MAC地址表中已经存在了A 站点MAC地址的匹配条目,所以交换机直接把此报文从相应的端口中转发出去。

通过以上一次ARP过程,交换芯片就把站点A和B的信息保存在其MAC地址表中。

以后A、B之间进行通信或者同一网段的其它站点想要与A或B通信,交换机就知道该把报文从哪个端口送出。

三层交换(L3交换)的发展及应用简述

三层交换(L3交换)的发展及应用简述

三层交换(L3交换)的发展及应用简述一、L3交换原理和分类最早的第三层交换,是基于A TM技术的MPOA和IP Switch,分别基于ATMF 和IETF标准(RFC1953和RFC1987)。

其基本原理相近,把路由功能分为第三层路径选择(智能路由选择)和第三层交换(快速转发)。

趋势是把第三层交换放到骨干网ATM交换机中去,把路由器和A TM骨干网融为一体。

MPOA方式的前提是一定要由ATM网络事先建立一条端到端的连接,再采用“Short Cut”方式对IP包进行路由。

IP Switch方式中的RFC1953解决了“多跳”数量增长的问题,通过软件提供一种“直通”(Cut-through)来满足多IP业务要求,它与RFC1987共同构成IP Switch基础。

IP Switch对数据包的处理多采用以ATM交换机跨接路由器直通(CUT-THROUGH)处理的方式,即第一个包通过路由器进行检查、鉴别和处理,以后相同的包由ATM交换机跨接直通传输,不再通过路由器。

无论是IP Switch还是MPOA,这个IP数据流都是在虚电路里传输,所有IP 包都在一个已经选定的路由中传输,不存在不同的IP包经过不同的路由。

只是IP Switch方式每个ATM交换机可独立处理IP交换,以直通IP数据流。

但MPOA 一定要所有ATM交换机统一动作,所以MPOA方式实施前一定要先建立一条端到端的SVC。

除了以上两种L3交换之外,在其他领域也相继产生了第三层交换技术。

如思科公司的专有技术CEF(思科快速转发)、普遍被所有第三层交换机厂家采用的多层交换技术MLS以及当前被广泛推广的基于IETF标准的多协议标记交换MPLS。

二、L3交换的起源和发展基于L2以太网交换技术的多层交换最早起源于校园网络,后来在IDC中也有较多应用。

早期互联网业务流量模型符合20:80规则,即80%的流量为本地,20%的流量出网。

后来此流量模型发生逆转,80%流量来自网段外部,内部通信只有20%。

第三层交换技术

第三层交换技术

第三层交换技术1、三层交换的概念第三层交换技术也称为IP 交换技术或高速路由技术等,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,而第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,第三层交换技术就是:第二层交换技术+第三层转发技术,这是一种利用第三层协议中的信息来加强第二层交换功能的机制。

一个具有第三层交换功能的设备是一个带有第三层路由功能的第二层交换机,但它是二者的有机结合,并不是简单地把路由器设备的硬件及软件简单地叠加在局域网交换机上。

2. 三层交换的原理从硬件的实现上看,目前,第二层交换机的接口模块都是通过高速背板/总线交换数据的。

在第三层交换机中,与路由器有关的第三层路由硬件模块也插接在高速背板/总线上,这种方式使得路由模块可以与需要路由的其他模块间高速地交换数据,从而突破了传统的外接路由器接口速率的限制(10Mbit/s---100Mbit/s)。

在软件方面,第三层交换机将传统的基于软件的路由器重新进行了界定:(1)数据封包的转发:如IP/IPX 封包的转发,这些有规律的过程通过硬件高速实现;(2)第三层路由软件:如路由信息的更新、路由表维护、路由计算、路由的确定等功能,用优化、高效的软件实现。

假设有两个使用IP 协议的站点,通过第三层交换机进行通信的过程为:若发送站点A 在开始发送时,已知目的站B的IP 地址,但尚不知道它在局域网上发送所需要的MAC 地址,则需要采用地址解析(ARP)来确定B的MAC 地址。

A把自己的IP 地址与B的IP 地址比较,采用其软件中配置的子网掩码提取出网络地址来确定B是否与自己在同一子网内。

若B 与A 在同一子网内,A 广播一个ARP 请求,B 返回其MAC 地址,A 得到B 的MAC 地址后将这一地址缓存起来,并用此MAC 地址封包转发数据,第二层交换模块查找MAC 地址表确定将数据包发向目的端口。

三层交换机

三层交换机

三层交换简单地说,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。

下面我们结合本站有关思科及微软关于三层交换方面的文章为大家介绍这方面的资讯,更多更丰富的相关方面内容我们将在以后日子里进行补充。

部署第三层交换正迅速发展成可作为下一代应用启动平台的最适合的网络技术。

本文将详细介绍此项技术以及如何部署第三层交换才能获得最大效率。

第三层交换是局域网许多区域(包括核心和服务器集中点)的关键组件,因为该项技术能解决许多在性能、安全和控制等方面的问题。

然而,在一些网络区域,该项技术的使用效果并不十分显著,尤其是在桌面连接方面。

本文将会重点讨论这种网络性能较低的情况,特别是在新一代高级第四层桌面交换技术已经能够提供高性能和控制能力的今天。

本文也将详细阐述第二(四)层交换机是如何提供成本更低、更加简单、更易于管理的桌面解决方案。

概述任何一种新技术进入市场时,都要经历业界专业人员对伴随这种技术的新术语和“技术行话”进行筛选的阶段。

这些新的技术术语往往会造成迷惑,甚至自相矛盾,具体情况取决于供应商使用它们的方式。

“第三层交换”和有关的技术也不例外,随着越来越多交换机和路由器技术的推出,有关它们技术术语的迷惑只会增多。

比如,第三层交换、第四层交换、多层交换、多层数据包分类和路由交换机等新术语就令交换机和路由器之间的传统区别变得模糊起来。

此外,由于许多供应商在原本用于布线室的第二层交换机平台上提供了第三层交换技术,从而让人更加迷惑不解。

这些变化使网络设计人员很难了解如何部署高效的网络解决方案。

因此,必须去伪存真,并专注于基础知识,才能真正了解何时、何地以及为什么采用第三层交换。

了解网络各层为了充分认识第三层交换,在此有必要对目前使用的大多数网络体系结构的强大分层模型进行分析。

如图所示,网络基础架构设备(如网桥、路由器和交换机)在传统上一直按OSI 分层模型分类。

三层交换的原理及概念

三层交换的原理及概念

三层交换概念和原理关键词:交换机4, ASIC2, IP2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。

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。

三层交换原理一个具有三层交换功能的设备,是一个带有第三层路由功能的第二层交换机,但它是二者的有机结合,并不是简单地把路由器设备的硬件及软件叠加在局域网交换机上。

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。

三层交换的概念

三层交换的概念

三层交换是一种网络技术,它在 OSI 模型的第三层(网络层)上进行数据交换。

与传统的二层交换不同,三层交换不仅能够根据 MAC 地址进行交换,还能够根据 IP 地址进行交换。

三层交换的核心是一个路由模块,它负责根据 IP 地址进行路由决策,并将数据包转发到正确的目标网络。

同时,三层交换还具备二层交换的功能,可以根据 MAC 地址进行快速的数据交换。

三层交换技术的出现,解决了传统二层交换在大型网络中路由性能不足的问题,同时也提高了网络的可扩展性和灵活性。

三层交换通常用于企业网络、数据中心等大型网络环境中,以实现高效的数据交换和路由。

阐述第三层交换机原理及其使用技巧

阐述第三层交换机原理及其使用技巧

阐述第三层交换机原理及其使用技巧第三层交换机是一种用于构建网络的网络设备,也被称为路由器(Router)。

它在网络中负责从一个子网传送数据包到另一个子网,使得数据包能够跨越不同的网络进行传输。

第三层交换机通过识别网络数据包中的目的IP地址,将数据包路由到正确的目的地。

下面将详细阐述第三层交换机的原理及其使用技巧。

一、第三层交换机的原理第三层交换机的原理主要基于路由技术,它的核心功能是根据目的IP地址选择最佳的路径进行数据传送。

具体来说,第三层交换机通过建立路由表和邻居表来实现数据包的转发。

1.路由表:第三层交换机中存储了一个路由表,包含了目的IP地址与对应出口端口的映射关系。

当数据包到达第三层交换机时,它会查找路由表,根据目的IP地址找到正确的出口端口,并将数据包发送给该端口。

路由表的更新是通过路由协议(如RIP、OSPF等)来实现的,它能够动态地根据网络状况更新路由信息。

2.邻居表:第三层交换机中还存储了一个邻居表,记录了与该交换机直接相连的设备的信息,包括相邻设备的IP地址和MAC地址。

邻居表的作用是帮助第三层交换机识别与其相邻的设备,从而确定数据包的转发路径。

基于以上原理,第三层交换机能够将数据包路由到正确的目的地,实现不同子网之间的通信。

二、第三层交换机的使用技巧1. 配置IP地址和子网掩码:为了使第三层交换机能够正确地识别不同子网,需要对其进行IP地址和子网掩码的配置。

可以通过命令行界面或Web界面进行配置。

2.配置路由协议:如果网络较为复杂,可以使用路由协议来实现路由表的动态更新。

在配置路由协议时,需要选择适合的协议类型,并进行相应的配置。

3.配置静态路由:如果网络比较简单,可以使用静态路由来手动配置路由表。

静态路由需要手动添加路由表项,包括目的IP地址和出口端口。

4.配置网络安全:第三层交换机通常具备一定的安全功能,可用于实现访问控制列表(ACL)、入侵检测系统(IDS)等功能,以提高网络的安全性。

三层交换技术

三层交换技术

三层交换技术——LPM+HDR一、三层交换技术三层交换技术的概念交换技术是随着交换设备的出现而出现的一种数据转发技术,主要分为二层交换技术、三层交换技术和四层交换技术。

二层交换技术是最传统的交换技术,为了实现二层交换,交换机需要维护一张“MAC地址、交换机端口”的硬件转发表,当交换机接收到数据时,根据数据包中的“目的MAC地址”查询硬件转发表,匹配到相同“目的MAC地址”表项时根据对应的“交换机端口”进行线速的数据转发,由于“MAC地址”属于OSI网络参考模型中的第二层——数据链路层的地址,所以称为二层交换技术。

而为了实现三层交换技术,交换机将维护一张至少包括“目的IP地址,下一跳MAC地址”在内的硬件转发表,当交换机接收到数据时,根据数据包中的“目的IP地址”查询硬件转发表,根据匹配结果进行相应的数据转发,并且采用硬件芯片或高速缓存支持,可以达到线速。

由于“IP地址”属于OSI网络参考模型中的第三层——网络层的地址,所以称为三层交换技术。

除了三层交换技术,在三层数据转发技术中还有路由技术的概念,该技术在中低端路由器和早期交换机中采用,进行数据的转发时通过检测数据包中的“目的IP地址”来判断应该如何进行数据包的转发,但不采用硬件芯片或高速缓存支持,而只是通过CPU进行软件计算转发,所以在大流量数据条件下无法线速。

由于数据处理能力的限制,该技术在高端路由器已经不被采用,高端路由器和三层交换机一样大量地使用了三层交换技术。

如果在三层交换技术的转发过程中增加对四层TCP/UDP端口的检测和硬件转发表匹配,则成为四层交换技术,由于四层交换技术在局域网中应用极少,所以该技术并不成为交换机处理性能的衡量标准。

三层交换技术带来的影响在早期网络中,交换机只具备二层交换功能,所有的跨网段通信或跨广域网通信都通过采用路由技术的路由器设备(后来局域网内部短暂出现过采用路由技术的三层交换机),由于CPU实现路由技术的处理能力限制,当初的局域网基本不部署跨网段的网络应用,绝大部分的局域网甚至不进行任何网段的划分,不仅网络的安全性降低,网络的可管理性降低,而且由于广播的全网泛滥极大地降低了局域网的性能,无法组建大规模的网络。

三层交换技术

三层交换技术

厚德博学 追求卓越
标准OSI参考模型
厚德博学 追求卓越
三层交换技术
三层交换技术是相对于传统交换概念而提出的。众所周知,二层交换技术 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。 简单地说,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,即: 二层交换技术+三层转发技术。
表4 最长匹配硬件转发表——正常运行(包含直连网段)
厚德博学 追求卓越
技术 3:最长前缀匹配硬件三层交换的优化
在 LPM 技术中依然保留了 CPU 参与一次路由的需要,虽然每个网段只有一次 CPU 参与的需要,但是在三层设备拥有直连网段,主机转发表数量比较多的 情况下,CPU 的第一次参与依然会对三层转发的处理效率产生一些影响,HDR 技术可以进一步优化 LPM 技术的处理效率,主机直接路由用于解决 CPU 参与 “一次路由”的不足。主机直接路由(HDR)支持三层设备在最长匹配硬件转 发中的下一跳节点和数据转发出口运行 ARP 协 议时把对应的 MAC 地址直接下 载到硬件转发表。因此,没有了第一次 CPU 参与路由的效率影响,网络中的 所有主机(Host)都可以通过最长匹配硬件转发表进行直接的三层转发。
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三层交换技术的代表
• 一次路由、多次交换 • 最长前缀匹配硬件三层交换(LPM:Longest Prefix Matching) • 最长前缀匹配硬件三层交换的优化(LPM+HDR)
厚德博学 追求卓越
技术 1:一次路由、多次交换
重要概念:数据流 流是具有相同数据特征的数据包的集合,相同数据特征可以指相同的源/ 目的 MAC 地址、相同的源/目的 IP 地址,以及相同的四层协议和四层端 口号。但在三层交换技术里,流的概念是指具有相同的源/目的 IP 地址的 数据包的集合。

三层交换技术的原理

三层交换技术的原理

三层交换技术的原理
三层交换技术是一种在网络中实现数据传输的技术。

它利用路由器跟交换机的结合,实现了数据在不同网络之间的传递。

其原理如下:
1. 寻址和路由选择:当一台设备发送数据包时,三层交换技术首先需要确定数据包要传送到哪个网络。

这个过程称为寻址。

通过查找路由表,确定数据包的目的网络。

2. 数据包封装和解封装:数据包在传输过程中需要封装成适当的格式。

在发送端,数据包被封装添加了源地址和目的地址等信息,形成TCP/IP报文。

在接收端,数据包则需要解封装,将报文的各个字段分离出来。

3. 路由器的工作:一旦确定了数据包要传送到的目的网络,三层交换技术通过路由器来实现数据包的传输。

路由器根据数据包的目的网络地址,参考自己的路由表,找到下一跳路由器,并将数据包发送到下一跳路由器。

这个过程称为路由选择。

4. 数据传输:当数据包到达下一跳路由器后,根据目的网络地址再次进行路由选择,直到数据包到达最终目的网络。

5. 数据交换和转发:在网络的每个交换节点,交换机负责数据包的交换和转发。

根据数据包中的目的MAC地址,交换机将数据包转发到与目的主机直接相连的端口上。

综上所述,三层交换技术通过寻址、路由选择和数据交换等步
骤实现了数据在不同网络之间的传递。

这种技术能够提高网络的性能和可靠性,同时也能够实现灵活的网络划分和管理。

计算机网络应用 三层交换的主要优势与应用

计算机网络应用  三层交换的主要优势与应用

计算机网络应用 三层交换的主要优势与应用三层交换技术是二层交换技术与三层转发技术的结合。

传统的交换技术是在OSI 参考模型的第二层(数据链路层)进行操作的,而三层交换技术是在OSI 参考模型中的第三层(网络层)进行的。

它实现了数据包的高速转发,应用第三层交换技术即可实现网络路由的功能,又可以根据不同的网络状况做到最优的网络性能。

1.三层交换主要优势三层交换具有二层交换所不具备的优势,又能够实现路由器的路由功能。

但它没有路由器那样复杂的路由路径,所以较普及。

总的来讲它具有如下主要优势:● 高性价比在早期组建企业网络时,人们通常使用二层交换机构成同一广播域子网,而用路由器进行各子网间的互联,使企业网络形成一个内联网,但路由器的价钱较高,所以支持内联网的企业网络无法在设备上降低成本。

目前,越来越多的用户采用三层交换机组建内联网,因为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一些传统路由器,既可以进行任意虚拟子网划分,又可以通过交换机的三层路由功能完成各子网间的通信,即建立子网与内联子网都可以用交换机完成,大大节省了组网费用。

另外,三层交换机用于连接多个子网时,每个子网只是与第三层交换模块在逻辑上建立连接,而不像传统外接路由器那样需要增加端口,从而降低了用户对组建网络的资金投入。

● 子网间传输带宽可任意分配在传统路由器中,每个串口都可以连接一个子网,但这种通过路由器进行传输的子网速率直接受到接口带宽限制。

而第三层交换机则不同,它可以把多个端口划分成一个虚拟局域网网(VLAN ),把多个端口组成的虚拟局域网作为信息传输的接口,该虚拟局域网内的信息可通过组成虚拟局域网的端口发送给第三层交换机,由于端口的数量可以任意指定,所以子网间的传输带宽便没有限制。

● 连接灵活在计算机网络通信设备中,交换机之间的连接是不允许存在任何回路的,而作为路由器,可以采用多条通路(如主备路由)来提高网络的可靠性和负载平衡。

三层交换技术的名词解释

三层交换技术的名词解释

三层交换技术的名词解释在当今的网络通信中,三层交换技术被广泛应用于数据传输和网络连接。

它是一种基于计算机网络技术的数据包转发方式,用于在不同子网之间进行数据传输和路由选择。

本文将对三层交换技术的相关名词进行解释,帮助读者更好地理解和应用该技术。

一、三层交换技术三层交换技术是指通过网络交换设备在数据包传输中,根据目标IP地址进行路由选择和数据包转发的技术。

它兼具交换机和路由器的功能,可以在子网之间实现高效的数据交换和路由转发。

与传统的二层交换技术相比,三层交换技术具有更加灵活和高效的数据包转发能力。

二、子网子网是指在一个大网络中按照一定的地址范围进行划分的较小网络。

在一个子网中,设备可以通过相同的网络地址进行通信。

子网划分的主要目的是提高网络的管理灵活性和安全性,同时也减小了广播域的范围,减少广播冲突。

三、IP地址IP地址是在互联网中用于标识网络设备的数字地址。

它由32位或128位构成,用于识别局域网或广域网中的网络和主机。

一般情况下,IP地址分为网络地址和主机地址两部分,通过这个地址可以找到目标设备并进行数据传输。

四、路由选择路由选择是指在网络中选择合适的路径,将数据包从源设备发送到目标设备的过程。

在三层交换技术中,路由选择根据目标IP地址进行,根据路由协议或者静态配置的路由表信息,选择最佳路径进行数据包转发。

这样可以提高网络的整体性能和可靠性。

五、数据包转发数据包转发是指网络设备根据路由表和路由选择算法,将数据包从源设备转发到目标设备的过程。

在三层交换技术中,数据包转发通过查找目标设备的IP地址,确定其所在子网,并进行相关的路由选择和数据包转发操作。

六、网络设备网络设备是指用于构建和维护网络的硬件设备,如交换机、路由器、服务器等。

在三层交换技术中,网络设备起到了关键的作用,通过交换机和路由器等设备的组合,实现了高效的数据交换和路由转发。

七、网络通信网络通信是指通过计算机网络实现设备之间的信息传递和数据交换。

详细讲解第三层交换技术

详细讲解第三层交换技术

详细讲解第三层交换技术随着当今网络业务流量呈几何级数爆炸式增长,并且业务流模式改变为更多的业务流跨越子网边界,穿越路由器的业务流也大大增加,传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈凸现出来。

第三层交换技术的出现,很好地解决了局域网中业务流跨网段引起的低转发速率、高延时等网络瓶颈问题。

第三层交换设备的应用领域也从最初的骨干层、汇聚层一直渗透到边缘的接入层。

第三层交换设备在网络互联中的应用日益普及。

然而,人们对第三层交换技术及其设备的理解却存在较大差异。

一些专业杂志和科普文摘对第三层交换技术原理的不准确介绍容易引起误导。

第三层交换作为新一代局域网路由和交换技术,其产品在体系结构、所实现的功能和性能上都有别于二层以太网交换机和传统路由器。

本文分析第三层交换技术的基本特征、分类及实现原理,希望能对人们进一步理解和使用第三层交换设备有所裨益。

1 第三层交换技术基本特征第三层交换技术也称为IP交换技术。

它将第二层交换机和第三层路由器两者的优势结合成为一个有机的整体,是一种利用第三层协议中的信息来加强第二层交换功能的机制,是新一代局域网路由和交换技术。

第三层交换技术具有以当前系统1/10的代价获得传输性能于过去10倍的能力。

既然第三层交换机能够代替路由器执行传统路由器的大多数功能,它应该具有路由的基本特征。

我们知道,路由的核心功能主要包括数据报文转发和路由处理两方面。

数据报文转发是路由器和第三层交换机最基本的功能,用来在子网间传送数据报文;路由处理子功能包括创建和维护路由表,完成这一功能需要启用路由协议如RIP或OSPF来发现和建立网络拓扑结构视图,形成路由表。

路由处理一旦完成,将数据报文发送至目的地就是报文转发子功能的任务了。

报文转发子功能的工作包括检查IP报文头、IP数据包的分片和重组、修改存活时间(TTL)参数、重新计算IP头校验和、MAC地址解析、IP包的数据链路封装以及IP包的差错与控制处理(ICMP)等等。

网络互联网技术7-三层交换技术

网络互联网技术7-三层交换技术
线速交换映射表
MAC地址表
7.3 三层交换原理
三层交换技术通过一台具有三层交换功能设备实现。三层交换机是一台带有第三层路由功能的交换机, 它把路由设备硬件及性能叠加在局域网交换机上,如图7-9所示场景,说明了三层交换的工作工作原 理:二台三层交换机互联二个独立的子网络。
三层交换机
200.1.1.254/24
7.2 什么是三层交换技术
7.2.3 第三层交换技术
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。 众所周知,传统交换技术是在OSI网络标准模型中第二层:数据链路层,而三层交换技术在网络模型 中的第三层实现高速转发。简单地说,三层交换技术就是“二层交换技术+三层转发”。
IP路由表
!进入三层交换机的接口配置模式。
Switch(config-if)#no switch
!开启该接口的三层交换功能
Switch(config-if)# ip address ip-address mask
!给指定的接口配置IP地址,这些IP地址作为各个子网内主机网关。
Switch#show running-config Switch#show ip route
二层交换机
pc1
pc2
200.1.1.1/24
200.1.1.2/24

7.2 什么是三层交换技术
7.2.2 传统二层交换技术
如图7-6所示网络拓扑,一台二层交换机连接二台计算机,PC1计算机(200.1.1.1/24)向同网中计算 机PC2(200.1.1.2/24)传输信息过程中,帧执行二层交换过程:
7.4 认识三层交换机
三层交换通过三层交换设备实现,三层交换机也是工作在网络层设备,和路由器一样可 连接任何网络。但和路由器的区别是,三层交换机在工作中,使用硬件ASIC芯片解析传 输信号。通过使用先进ASIC 芯片,三层交换机可提供远远高于路由器网络传输性能,如 每秒 4000 万个数据包(三层交换机)对每秒30万个数据包(路由器),如图7-11所示。

三层交换技术

三层交换技术

Switch(config-if)#ip address
192.168.1.254 255.255.255.0......为创建
的VLAN10配置子网地址,作为二层设备虚 拟网关接口
Switch(config-if)#no shut
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#inter vlan 20
1、网络拓扑图
2、相关命令代码(三层交换机)
Switch(config)#vlan 10......创建VLAN虚
拟接口
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#vlan 20
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#inter vlan 10
知识准备
三、VLAN间路由原理
1、vlan内通信
在二层接入交换机上划分vlan,各部门数据只能在vlan 内转发。
2、vlan间通信
如:vlan10中的计算机需要与vlan20中的计算机通信, 在二层交换机无法实现,需要一台三层交换机帮助实现。
实训
四、利用三层交换机的路由原理实现不同VLAN间通信
Switch(config-if)#ip address
192.168.2.254 255.255.255.0
Switch(config-g-if)#exit
Switch(config)#ip routing......开启三层
交换机的路由功能
作业
结合本课知识点,参考老师的讲解与演示,设计实现不同 部门(VLAN)之间网络之间的通信。
三层交换技术就是二层交换技术+三层转发技术,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。

三层交换机使用了三层交换技术

三层交换机使用了三层交换技术

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。

三层交换原理一个具有三层交换功能的设备,是一个带有第三层路由功能的第二层交换机,但它是二者的有机结合,并不是简单地把路由器设备的硬件及软件叠加在局域网交换机上。

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。

L3、L4、L7交换介绍

L3、L4、L7交换介绍

L3、L4、L7交换介绍多层交换最初听到第三层交换这个词时不免已有一些费解,接踵而来的第四层交换、第七层交换等概念更是让人费思量。

其实严格说来,交换意味着源与目的地址之间的连接,在第二层以上的任何技术都不能说是交换技术。

负载均衡一词在很大程度上已经取代了第四层交换一词,正像应用认知一词在很大程度上取代了第七层交换一样。

但是,恐怕第三层交换一词将永远这样称呼下去了。

当然,说法只是说法,关键是认识到这些技术在提高网络性能上所带来的益处,所以,本文仍沿用“第几层交换”这种叫法。

第三层交换第三层交换技术也称为IP交换技术、高速路由技术等。

这是一种利用第三层协议中的信息来加强第二层交换功能的机制。

当今绝大部分的企业网都已变成实施TCP/IP协议的Web技术的内联网,用户的数据往往越过本地的网络在网际间传送,因而,路由器常常不堪重负。

一种办法是安装性能更强的超级路由器,然而,这样做开销太大,如果是建交换网,这种投资显然是不合理的。

第三层交换的目标是,只要在源地址和目的地址之间有一条更为直接的第二层通路,就没有必要经过路由器转发数据包。

第三层交换使用第三层路由协议确定传送路径,此路径可以只用一次,也可以存储起来,供以后使用。

之后数据包通过一条虚电路绕过路由器快速发送。

目前主要的第三层交换技术有:IpsilonIP交换:IP交换技术由Ipsilon公司首倡,即识别数据包流,尽量在第二层进行交换,以绕过路由器,改善网络性能。

Ipsilon改进了ATM交换机,删去了控制器中的软件,加上一个IP交换控制器,与ATM 交换机通信。

该技术适用于机构内部的局域网和校园网。

Cisco标签交换:给数据包贴上标签,此标签在交换节点读出,判断包传送路径。

该技术适用于大型网络和Internet。

3ComFastIP:侧重数据策略管理、优先原则和服务质量。

FastIP协议保证实时音频或视频数据流能得到所需的带宽。

FastIP支持其它协议(如IPX),可以运行在除ATM外的其它交换环境中。

什么是三层交换三层交换的原理

什么是三层交换三层交换的原理

什么是三层交换三层交换的原理三层交换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。

那么你对三层交换了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是三层交换的内容,希望大家喜欢!三层交换的简介任何一种新技术进入市场时,都要经历业界专业人员对伴随这种技术的新术语和“技术行话”进行筛选的阶段。

这些新的技术术语往往会造成迷惑,甚至自相矛盾,具体情况取决于供应商使用它们的方式。

“第三层交换”和有关的技术也不例外,随着越来越多交换机和路由器技术的推出,有关它们技术术语的迷惑只会增多。

比如,第三层交换、第四层交换、多层交换、多层数据包分类和路由交换机等新术语就令交换机和路由器之间的传统区别变得模糊起来。

此外,由于许多供应商在原本用于布线室的第二层交换机平台上提供了第三层交换技术,从而让人更加迷惑不解。

这些变化使网络设计人员很难了解如何部署高效的网络解决方案。

因此,必须去伪存真,并专注于基础知识,才能真正了解何时、何地以及为什么采用第三层交换。

三层交换的基本原理第三层交换是在网络交换机中引入路由模块而取代传统路由器实现交换与路由相结合的网络技术。

它根据实际应用时的情况,灵活地在网络第二层或者第三层进行网络分段。

具有三层交换功能的设备是一个带有第三层路由功能的第二层交换机。

第三层交换机的设计基于对IP路由的仔细分析,把IP路由中每个报文都必须经过的过程提取出来,这个过程是十分简化的过程。

IP路由中绝大多数报文是不包含选项的报文,因此在多数情况下处理报文IP选项的工作是多余的。

不同网络的报文长度是不同的,为了适应不同的网络,IP要实现报文分片的功能,但是在全以太网的环境中,网络的帧长度是固定的,因此报文分片也是一个可以省略的工作。

第三层交换技术没有采用路由器的最长地址掩码匹配的方法,而是使用了精确地址匹配的方法处理,这样,有利于硬件的实现快速查找。

它采用了使用高速缓存的方法,经常使用的主机路由放到了硬件查找表中,只有在这个高速缓存中无法匹配的项目才会通过软件去转发。

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详细讲解第三层交换技术(转)摘要分析第三层交换技术基本特征,并深入解析第三层交换技术分类、工作原理及实现方法,比较了两类第三层交换技术报文转发特点。

对目前局域网互联中第三层交换机“路由一次,处处交换”或“基于目的MAC地址的第二层交换”这一观点提出质疑。

关键词第三层交换技术传统路由器三层交换机报文到报文交换流交换随着当今网络业务流量呈几何级数爆炸式增长,并且业务流模式改变为更多的业务流跨越子网边界,穿越路由器的业务流也大大增加,传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈凸现出来。

第三层交换技术的出现,很好地解决了局域网中业务流跨网段引起的低转发速率、高延时等网络瓶颈问题。

第三层交换设备的应用领域也从最初的骨干层、汇聚层一直渗透到边缘的接入层。

第三层交换设备在网络互联中的应用日益普及。

然而,人们对第三层交换技术及其设备的理解却存在较大差异。

一些专业杂志和科普文摘对第三层交换技术原理的不准确介绍容易引起误导。

第三层交换作为新一代局域网路由和交换技术,其产品在体系结构、所实现的功能和性能上都有别于二层以太网交换机和传统路由器。

本文分析第三层交换技术的基本特征、分类及实现原理,希望能对人们进一步理解和使用第三层交换设备有所裨益。

1 第三层交换技术基本特征第三层交换技术也称为IP交换技术。

它将第二层交换机和第三层路由器两者的优势结合成为一个有机的整体,是一种利用第三层协议中的信息来加强第二层交换功能的机制,是新一代局域网路由和交换技术。

第三层交换技术具有以当前系统1/10的代价获得传输性能于过去10倍的能力。

既然第三层交换机能够代替路由器执行传统路由器的大多数功能,它应该具有路由的基本特征。

我们知道,路由的核心功能主要包括数据报文转发和路由处理两方面。

数据报文转发是路由器和第三层交换机最基本的功能,用来在子网间传送数据报文;路由处理子功能包括创建和维护路由表,完成这一功能需要启用路由协议如RIP或OSPF 来发现和建立网络拓扑结构视图,形成路由表。

路由处理一旦完成,将数据报文发送至目的地就是报文转发子功能的任务了。

报文转发子功能的工作包括检查I P报文头、IP数据包的分片和重组、修改存活时间(TTL)参数、重新计算IP 头校验和、MAC地址解析、IP包的数据链路封装以及IP包的差错与控制处理(ICMP)等等。

第三层交换也包括一系列特别服务功能,如数据包的格式转换,信息流优先级别划分,用户身份验证及报文过滤等安全服务,IP地址管理,局域网协议和广域网协议之间的转换。

当第三层交换机仅用于局域网中子网间或V LAN间转发业务流时可以不执行路由处理,只作第三层业务流转发,这种情况下设备可以不需要路由功能。

由于传统路由器是一种软件驱动型设备,所有的数据包交换、路由和特殊服务功能,包括处理多种底层技术和多种第三层协议几乎都由软件来实现,并可通过软件升级增强设备功能,因而具有良好的扩展性和灵活性。

但它也具有配置复杂、价格高、相对较低的吞吐量和相对较高的吞吐量变化等缺点。

第三层交换技术在很大程度上弥补了传统路由器这些缺点。

在设计第三层交换产品时通常使用下面一些方法:•削减处理的协议数,常常只对IP;•只完成交换和路由功能,限制特殊服务;•使用专用集成电路(ASIC)构造更多功能,而不是采用RSIC处理器之上的软件运行这些功能。

第三层交换产品采用结构化、模块化的设计方法,体系结构具有很好的层次感。

软件模块和硬件模块分工明确、配合协调,信息可为整个设备集中保存、完全分布或高速缓存。

例如,IP报文的第三层目的地址在帧中的位置是确定的,地址位就可被硬件提取,并由硬件完成路由计算或地址查找;另一方面,路由表构造和维护则可继续由RSIC芯片中的软件完成。

总之,第三层交换技术及产品的实现归功于现代芯片技术特别是ASIC技术的迅速发展。

2 第三层交换技术分类、原理及实现方法目前主要存在两类第三层交换技术:第一类是报文到报文交换,每一个报文都要经历第三层处理(即至少是路由处理),并且数据流转发是基于第三层地址的;第二类是流交换,它不在第三层处理所有报文,而只分析流中的第一个报文,完成路由处理,并基于第三层地址转发该报文,流中的后续报文使用一种或多种捷径技术进行处理,此类技术的设计目的是方便线速路由。

理解第三层交换技术的关键首先需要区分这两类报文的不同转发方式。

报文到报文处理方法的一个显著特征是其能够适应路由的拓扑变化。

通过运行标准协议并维护路由表,报文到报文交换设备可动态地重新路由报文,绕过网络故障点和拥塞点而无需等待高层的协议检测报文丢失。

流交换方法没有这些特征,因为后续报文走捷径而无需第三层处理,这样,它就不能识别标准协议对路由表的改变。

因此,流交换方法可能需要另外的协议取得拓扑变化或拥塞信息,以便到达交换系统正确的地方。

2.1报文到报文交换技术原理及实现方法报文到报文交换遵循这样一个数据流过程:报文进入系统中OSI参考模型的第一层,即物理接口,然后在第二层接受目的MAC检查,若在第二层能交换则进行二层交换,否则进入到第三层,即网络层。

在第三层,报文要经过路径确定、地址解析及某些特殊服务。

处理完毕后报文已更新,确定合适的输出端口后,报文通过第一层传送到物理介质上。

传统路由器是一种典型的符合第三层报文到报文交换技术的设备,它的完全基于软件的工作机制所产生的固有缺陷已被现代基于硬件的第三层交换设备所克服。

目前各个厂商所提供的第三层交换设备在体系结构上几乎具有相同的硬件结构。

中央硅交换阵列通过CPU接口总线连接CPU模块,通过I/O接口总线连接I/O接口模块,是设备各端口流量汇聚和交换的集中点,由它提供设备各进出端口的并行交换路径,所有跨I/O接口模块的数据流都要通过硅交换阵列进行转发。

每个I/O接口模块包含一个或多个转发引擎,其上的ASIC完成所有的报文*作,包括路由查找、报文分类、第三层转发和业务流决策,这一将报文转发分布于每一个I/O端口的ASIC的方法是第三层交换设备能够线速路由的关键部分。

CPU模块主要完成设备的背景*作,如运行与路由处理相关的各种路由协议、创建和维护路由表、系统配置等,并把路由表信息导入每一个I/O接口模块分布式转发引擎的ASIC中。

这样,各接口模块的分布式转发引擎ASIC 直接根据路由表做出报文的转发策略,无需像传统路由器那样所有报文必须经过CPU的处理。

2.2 流交换技术原理及实现方法在流交换中,第一个报文被分析以确定其是否标识一个“流”或者一组具有相同源地址或目的地址的报文。

流交换节省了检查每一个报文要花费的处理时间。

同一流中的后续报文被交换到基于第二层的目的地址。

流交换需要两个技巧,第一个技巧是要识别第一个报文的哪一个特征标识一个流,这个流可以使其余报文走捷径,即第二层路径。

第二个技巧是,一旦建立穿过网络的路径,就让流足够长以便利用捷径的优点。

怎样检测流、识别属于特定流的报文以及建立通过网络的流通路随实现机制的变化而不同。

目前出现了多种流交换技术,如3Com公司的快速IP、由Cisco提交给IETF的多协议标记交换(MPLS)、ATM论坛的多协议(MPOA)以及Ipsilon公司的IP交换。

我们可将其划分成两个主要类型:端系统驱动流交换和网络中心式流交换。

限于篇幅,现只简单介绍3Co m公司的快速IP工作原理。

3Com公司的快速IP属于端系统驱动流交换技术,其工作原理基于NHRP标准(草案)。

源端主机发送一个快速IP连接请求,该请求就像数据报文一样被路由穿过网络,如果目的端主机也运行快速IP,则它发送一个包含其MAC地址的NHRP应答报文给源端主机,如果源端主机和目的端主机存在二层交换通路,当NHRP应答报文到达源端主机时将在经过的交换机中建立目的端主机MAC地址和端口的映射表,随后源端主机可根据目的端主机MAC地址直接通过交换机二层通路交换数据报文,不再经过路由器;如果两端主机之间没有交换路径而无N HRP应答返回,则报文如前进行路由。

快速IP软件主要运行在源、目的端主机的网络接口卡(NIC)的驱动程序之上。

它与主机的IP协议栈和NIC驱动程序接口,以协调NHRP交换。

总之,快速IP试图改善在交换网络上完成路由的转发性能,但它没有潜在的灵活性,也不能通过报文过滤提供任何安全保障,而且需要在参与快速IP交换的主机上安装NHRP协议软件。

实际上增加了设备的维护工作量。

多种流交换技术最初是在路由选择比较慢和代价比较大的前提下开发的。

报文到报文交换产品已经证明了情况不再如此。

与报文到报文交换产品相比,流交换方法显得更复杂和难以理解。

在动态网络环境下,成功地标识、建立、管理和撤消大量的流需要哪些措施,仍然是一个有待研究的问题。

目前应用在局域网互联的第三层交换设备多是基于报文到报文交换技术。

流交换更可能在广域网中找到其位置。

3对第三层交换机“路由一次,处处交换”或“基于目的MAC地址的第二层交换”这一观点提出质疑当前,很多文章对三层交换机的工作原理进行过介绍,在交换机对三层报文转发机制上基本趋向一致观点,那就是“路由一次,处处交换”或“基于目的MAC 地址的第二层交换”。

现摘录这些文?斜冉嫌写?硇缘脑?娜缦拢?br /> “第三层交换的原理是,假设两个使用IP的主机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请求(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M AC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,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,因此第三层交换机的速度很快,接近第二层交换机的速度,同时比相同路由器的价格低很多”。

分析上面这段文章,笔者认为这种观点违背了主机与缺省网关通信的基本原理。

文章提到“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”。

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