三层交换机历经了几年的时间
交换机发展历程
交换机发展历程交换机是计算机网络中重要的组成部分，它起到了连接不同设备之间的作用，实现了信息的交流和传输。
随着网络技术的发展和计算机应用的普及，交换机经历了多个发展阶段。
第一阶段是早期网络的交换机阶段（1960年代-1980年代）。
在这个阶段，交换机主要是利用电路交换技术实现的，通过电路切换的方式将通信线路直接连接到目标设备。
这种交换机的特点是速度快、可靠性高，但成本高，扩展性差，不能很好地满足网络中台式机与终端设备的连接需求。
第二阶段是中间网络的交换机阶段（1990年代-2000年代初）。
在这个阶段，交换机的发展受到了数据包交换技术的推动。
交换机开始采用存储转发的方式，将数据包分组存储并进行分析，实现了快速转发和处理。
同时，交换机开始支持虚拟局域网（VLAN）功能，可以将不同的设备划分为不同的子网络，提高了网络管理和安全性。
此外，交换机还开始支持多种网络协议，如以太网、ATM等。
第三阶段是现代网络的交换机阶段（2000年代至今）。
在这个阶段，交换机的发展受到了以太网技术的推动。
以太网技术的快速发展使交换机的速度大大提高，同时也加速了交换机的智能化和高性能化。
现代交换机不仅支持多种网络协议，还可以进行流量控制、负载均衡、故障隔离等高级功能。
此外，交换机还开始支持10G、40G、100G等高速以太网接口，满足了大规模数据中心和云计算的需求。
未来，交换机的发展将更加注重可编程性和智能性。
随着软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的兴起，交换机将不再是简单的数据转发设备，而是可以通过编程实现网络控制和管理的智能节点。
同时，交换机还将进一步集成网络安全和流量分析功能，提高网络的安全性和性能优化。
总的来说，交换机作为计算机网络的关键设备，经历了多个发展阶段，从早期的电路交换到现代的以太网交换，再到未来的可编程交换机，不断提升了网络的速度、性能和智能化水平。
交换机的发展对于促进计算机网络的快速发展和应用普及起到了重要作用。
3层交换机介绍
三层交换机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，而象路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能，由软件实现。
应用背景出于安全和管理方便的考虑，主要是为了减小广播风暴的危害，必须把大型局域网按功能或地域等因素划成一个个小的局域网，这就使VLAN技术在网络中得以大量应用，而各个不同VLAN间的通信都要经过路由器来完成转发，随着网间互访的不断增加。
单纯使用路由器来实现网间访问，不但由于端口数量有限，而且路由速度较慢，从而限制了网络的规模和访问速度。
基于这种情况三层交换机便应运而生，三层交换机是为IP设计的，接口类型简单，拥有很强二层包处理能力，非常适用于大型局域网内的数据路由与交换，它既可以工作在协议第三层替代或部分完成传统路由器的功能，同时又具有几乎第二层交换的速度，且价格相对便宜些。
在企业网和教学网中，一般会将三层交换机用在网络的核心层，用三层交换机上的千兆端口或百兆端口连接不同的子网或VLAN。
不过应清醒认识到三层交换机出现最重要的目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具备的路由功能也多是围绕这一目的而展开的，所以它的路由功能没有同一档次的专业路由器强。
毕竟在安全、协议支持等方面还有许多欠缺，并不能完全取代路由器工作。
在实际应用过程中，典型的做法是：处于同一个局域网中的各个子网的互联以及局域网中VLA N间的路由，用三层交换机来代替路由器，而只有局域网与公网互联之间要实现跨地域的网络访问时，才通过专业路由器。
三层交换机工作原理三层交换技术就是二层交换技术＋三层转发技术。
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。
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。
三层交换机的发展趋势以及技术细分
三层交换机的发展趋势以及技术细分三层交换是在1997年前后才开始出现的一种交换技术，最初是为了解决广播域问题。
经过多年发展，三层交换技术已经成为构建多业务融合网络的主要力量。
当前，三层交换机的应用环境正面临哪些变化？产生了哪些新技术？其发展趋势怎么样？未来的市场需求怎么样？产生及发展三层交换（也称多层交换技术，或IP交换技术）是在1997年前后才开始出现的一种交换技术，它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网络参考模型中的第二层——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。
三层交换技术的出现主要是为了解决规模较大的网络中的广播域问题，通过VSP？column=news&key=LAN target=_blank class=qqx_gjz>LAN把一个大的交换网络划分为多个较小的广播域，各个VLAN之间再采用三层交换技术互通。
最初的三层交换机往往是把二层转发和三层交换做在两个单元中，还没有用一个芯片完成完整的三层交换功能，这样的交换机往往也是机架式的，比如3Com的Corebuider9000、Corebuider3500，思科的5505、6509，朗讯的Cajun P550等，一般都有一个专门处理三层数据的单元或者模块。
在传统的交换机中，三层交换引擎往往是整个交换机的瓶颈，无法实现大容量的线速的三层交换，而且模块和模块之间会采用总线式结构。
千兆以太网标准出现之后，有些机架式交换机内部也采用了千兆端口实现模块和模块之间的互通。
1998年Intel推出了550T、550S 可堆叠的盒式三层交换机，背板容量达2。
1Gbps，可以实现8个百兆端口的线速交换，这是当时市场上最早出现的盒式交换机之一，性价比也比较高。
但无论是当时的盒式三层或者是机架式三层交换机，最主要的功能仅仅是为了隔离广播域，路由协议的支持都比较简单，仅仅支持RIP、OSPF等小型网络的动态路由协议，VLAN之间的路由默认也是互通的，没有什么控制功能。
国内路由交换机发展历史
国内路由交换机发展历史随着互联网的迅速发展，网络设备的需要也越来越大。
路由交换机是企业级网络设备中不可或缺的一种设备，它是网络传输的主要方式之一，通常用于连接不同的网络系统，让网络拓扑更加复杂和高效。
经过多年的发展，现在的路由交换机已经成为现代企业必须的核心设备。
1990年代初，国内开始引进路由交换机技术，同年，联想成功开发出第一台国产路由器，标志着中国路由交换机产业的发展从此开始。
由于当时国内的宽带互联网尚未发展起来，路由交换机的需求并不比较高。
随着宽带互联网的逐渐普及，中国路由交换机市场逐渐壮大。
2000年，华为发布了第一款商用路由交换机，从此开始了其在路由交换机领域的崛起。
同年，中兴通讯也推出了自己的路由交换机产品。
但当时国外品牌的市场占有率还是很高的，国内的市场份额并不是很大。
2004年，由于中国的数码产品市场的快速发展和国内的宏观经济环境变化，推动了中国信息技术产业的迅速发展。
路由交换机市场也随着中国经济的崛起不断扩大，国内品牌的市场份额不断提升。
华为、中兴通讯、海尔、TP-LINK等品牌，都开始在国内市场上占据了一席之地。
2008年，随着中国经济的快速发展，国内网络技术也在不断的提高，路由交换机市场也迅速发展。
外资品牌的市场份额不断下降，而国内品牌的市场份额持续增长。
同年，华为发布了第一代全局服务路由器NE5000E，成为中国路由交换机市场的一支新势力。
2010年，网络技术的发展让路由交换机的应用越来越广泛，不仅仅是企业和政府机构，在普通家庭也开始普及使用路由交换机，生活中的各种无线设备也应运而生。
随着市场的扩大，国内的路由交换机厂商也开始集中力量推出更多的产品。
目前，国内路由交换机市场已经逐渐成熟，华为、中兴通讯等国内品牌在市场份额方面占据了绝对优势，国外品牌Cisco、Juniper等在市场份额上有所下降。
随着技术的提高和市场的不断扩大，国内品牌的市场份额还会进一步提升。
总之，国内路由交换机市场经历了多年的发展，从开始的引进国外技术，到自主研发和国产化，再到现在的市场份额逐渐扩大。
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%。
交换机的发展历程
交换机的发展历程交换机是一种用于网络通信的设备，它可以根据一定的网络规则，将数据包从一个端口转发到另一个端口。
随着网络技术的不断发展，交换机也经历了多个演进阶段。
交换机的发展可以追溯到20世纪70年代早期，那时候交换机还被称为“分组交换机”。
它最早用于传统电话网络，用于在电话线路上进行电路交换。
这样的交换机主要通过物理连接的方式，将电话线路连接到交换机上，再通过电路交换的方式进行通信。
随着计算机网络的普及和互联网的发展，传统电话领域的交换机逐渐演化为局域网交换机。
1983年，IEEE（电气与电子工程师学会）提出了第一个以太网标准，定义了以太网交换机的工作原理。
以太网交换机通过学习和转发技术，可以将数据包从一个端口转发到另一个端口，以实现计算机之间的通信。
1990年代初，随着互联网的普及和数据通信的需求增加，交换机开始进入高速发展阶段。
交换机的处理能力和转发速度大幅提升，出现了支持千兆以太网和万兆以太网的交换机。
此时的交换机不仅可以用于局域网，还可以用于构建广域网，实现不同地点之间的远程通信。
2000年代初，交换机融入了更多的功能和技术，进一步提高了网络的性能和可靠性。
虚拟局域网（VLAN）技术的引入，使得交换机可以将不同的端口划分为不同的虚拟网络，增强了网络的隔离性和安全性。
此外，交换机还支持各种网络协议和特性，如OSPF、BGP、QoS等，以满足不同应用场景的需求。
近年来，随着云计算和大数据的兴起，交换机的功能和性能需求更加多样化和复杂化。
高密度交换机、软件定义网络（SDN）、数据中心互联网等新兴技术相继出现。
高密度交换机可以支持大量的网络设备连接，满足数据中心和企业网络的需求。
软件定义网络则提供了灵活、可编程的网络控制平面，使得网络的管理和操作更加简单和高效。
数据中心互联网则通过高带宽、低延迟的网络连接，实现分布式计算和大数据处理的高效运行。
总结起来，交换机作为网络通信的核心设备，经历了从电路交换到包交换的变革，从以太网到高速网络的升级，从简单转发到复杂功能的演进。
计算机网络应用 三层交换机简介
计算机网络应用 三层交换机简介第三层交换机根据OSI 参考模型的第三层（网络层）来定义的，即第三次交换机能够可以工作在网络层，与第二层交换机相比，它更加高档，功能更加强。
三层交换机是在早期，从安全和管理方便的角度考虑，为了减小广播风暴的危害，必须把大型局域网按功能或地域等因素划分成一个个小的局域网。
这就使VLAN 技术在网络中得以大量应用，而各个不同VLAN 间的通信都要经过路由器转发来完成，但随着不同网络互访的不断增加。
单纯使用路由器来实现网间访问，不但由于路由器端口数量有限，而且路由速度较慢，从而限制了网络的规模和访问速度的情况下产生的。
由于第三层交换机工作在OSI 参考模型的网络层，所以它具有路由功能，能够将IP 地址信息提供给网络路径选择，并实现不同网段间数据的线速交换。
当网络规模较大时，还可以根据实际应用需求划分成多个独立的VLAN 网段，以减小广播所造成的影响。
三层交换机是针对网络层的IP 地址设计的，其接口类型简单，拥有很强的二层处理能力，非常适用于大型局域网内的数据路由与交换，它既可以工作在OSI 参考模型的第三层，用以替代或部分完成传统路由器的功能，同时又具有几乎接近第二层交换的速度，且价格相对便宜目前，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它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（10Mb/s~100Mb/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。
● 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。
● 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。
通常第三层交换机采用模块化结构，以适应灵活配置的需要。
目前，在大中型企业网络中，第三层交换机已经成为基本的配置设备，如图8-18所示为Cisco 公司的一款第三层交换机产品示意图。
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。
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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。
全面分析三层交换技术产生到发展历程
在局域网和广域网融合的趋势下，城域网正在规模兴起，在电子政务网、教育科研网、宽带城域网领域，VPN等业务正在从骨干向汇聚转移。
随着以太网交换机芯片技术的发展和汇聚层设备性能的提高，尤其是融合特性核心交换机的出现，原先主要由骨干设备提供的MPLSVPN业务逐渐由汇聚层以太网交换机来提供。
最初采用骨干设备提供该项业务的主要原因是因为汇聚层设备的性能不足，而现在汇聚层以太网交换机的性能已经超过了原来的骨干设备;从业务提供方面来看，汇聚层设备较骨干设备多，更接近用户，提供业务更方便;从网络的可靠性来看，骨干设备由于其特殊位置，应向着功能专一化和简单化以及高性能的方向发展，而汇聚层设备则要同时兼顾性能和多业务支持能力。
这种趋势要求核心交换机支持完善的路由、交换特性，最终的设备形态就是一个集路由器、交换机一体化的设备，这样才能真正满足这个市场的需求。
更强更丰富的网络监控和管理能力更强更丰富的网络监控和管理能力是有效转发的基础。
基于SNMP的网络管理已经成为业界的共识，通过RMON功能可以实现对设备的运行状态、转发性能进行远程分析和监控。
但管理这些设备在现有的网络环境下是远远不够的，还需要对交换机上运行的业务进行细致的管理，比如MPLSVPN业务的网络管理。
还需要对交换机上所接入的用户进行管理，比如针对具体的端口或者IP地址的流量进行统计和管理。
进行全面的流量分析的另一个要求是将流量镜像到探针或协议分析器中的能力，通过智能镜像功能可以将所有流量从某个端口或VLAN发送到用户指定的端口中以进行深入分析，然后经过管理中心判断之后，再确定对业务中的某个端口进行相应的操作，实现交换机和IDS、流量分析仪等其他设备之间的联动。
通过对数据流提供强有力的管理手段和强大的分析监控能力，保证交换机上所有业务的有效转发。
市场情况分析以下是计世资讯对2003年交换机市场的统计。
说明：高端交换机的背板带宽为30Gbps以上的机架式交换机，这类交换机一般都是三层或三层以上的交换机;中端交换机的背板带宽介于8Gbps与30Gbps之间的盒式交换机，这类交换机有部分是三层交换机;低端交换机的背板带宽一般小于8Gbps接入层二层盒式交换机。
交换机的发展历程
交换机的发展历程
交换机的发展历程始于19世纪末。
在早期，电话交换机是与
电信网络的发展相伴随而出现的。
这些交换机主要用于电话通信，通过物理连接来转接电话线路。
20世纪60年代，数字化技术的出现推动了交换机的进一步发展。
数字化交换机使用二进制代码来处理通信信号，提高了通信效率和信号质量。
这一技术的出现为通信网络的数字化转型奠定了基础。
在20世纪80年代，局域网（LAN）的兴起带动了交换机的快速发展。
局域网交换机取代了传统的集线器，使得数据包能够更快速地在不同设备之间传输。
与传统的集线器只能将数据包广播到所有设备不同，交换机能够根据数据包的源和目的地址，将其转发到特定的设备。
随着互联网的普及，网络规模的不断扩大，交换机也逐渐发展出多种类型和功能。
例如，VLAN（虚拟局域网）交换机可以
将网络分成多个虚拟网段，提高网络的安全性和管理灵活性。
而三层交换机具备路由功能，能够在不同子网之间转发数据。
近年来，随着物联网和云计算等新兴技术的快速发展，交换机也在不断演化。
智能交换机能够自动学习网络拓扑和配置，优化网络性能和管理。
光纤交换机则利用光纤传输高速数据，提供更大的带宽和更快的传输速度。
总的来说，交换机从最初的电话交换机发展到今天的智能交换
机，经历了多个阶段的技术革新。
它们在不同领域的应用中发挥着关键作用，推动着现代通信网络的发展。
什么是三层交换机
什么是三层交换机一、什么是三层交换机在92年，就已经有三层交换机诞生，那么到底什么是三层交换机呢？在早期，人们想把二层交换和三层路由功能结合在一台设备上，以减少设备数量。
那时第三层交换是基于软件的，转发速度很慢，后来才发展到以硬件来实现三层交换。
从今天来看，三层交换机实质就是一种特殊的路由器，是一种在性能上侧重于交换（二层和三层），有很强交换能力而价格低廉的路由器。
它以ASIC实现IP包的三层交换，其交换能力都在MPPS以上，而传统的路由器一般不超过10万包/秒（这里指的是单块板的转发能力，不是指采用分布式转发情况多块板的总的转发能力，也不包括现在采用昂贵的网络处理器构成的GSR等，此外现在有更高速CPU推出，但也很难超过1MPPS 【3】）。
网络处理器价格高昂在于它除了三层交换部分本身比较复杂外，它还有很强的QOS，POLICY等功能。
以IBM的Rainer处理器为例：它的硬件可管理上千个流，软件配置不同流的带宽，内嵌PowerPC 处理器；拥有大量的协处理器和硬件加速器，可以并行地处理数据。
而三层交换机的转发部分为了降低成本，根本不可能线速支持上千个流并有能力进行带宽分配。
原来有人有一种观点，那就是用最长匹配实现大路由表查找的CAM很贵，换句话说用硬件来实现大路由表的最长匹配搜索成本很高，从调查资料来看，这种观点看来并不一定对。
路由表的搜索采用CAM实现成本也并不高。
以Kawasaki LSI公司的支持最长匹配搜索的的CAM芯片KE5BLME064为例，它支持64K的路由前缀项，每个ENTRY 40bit 宽，包搜索速度可达6.7Mpps，时延为数百个纳秒，而价格不到60美元【6】。
当然减少支持的路由表项无疑能降低成本，而且就三层交换机通常的应用环境来看不需要太多的路由表项，因此一般三层交换机支持的路由表项比GSR要少，例如CISCO 4000系列只支持到16K--32K路由表项，北电的ACCLER 1000支持32K。
什么是二层交换和三层交换
什么是二层交换和三层交换！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。
PON常用知识的整理
1、P2MP点对多点主站(P2MP——point 2 multiple point)，一种思科定义的技术，是指在一序列接收器和到中心站点的发送器之间的通信。
P2MP典型地被设置成三个片断使能够频繁的重利用。
2、LLIDLLID：逻辑链路标记。
OLT连续广播发送下行信号时，ONU选择性接收。
PON的技术标准为EPON时，EPON根据LLID来接受信号。
EPON下行为广播方式，所有的ONU都能收到相同的数据，但是通过LLID来区分不同的业务的数据，ONU通过过滤来接受属于自己的数据。
3、电容和电阻并联有哪些作用所谓电容，就是容纳和释放电荷的电子元器件。
电容的基本工作原理就是充电放电，当然还有整流、振荡以及其它的作用。
另外电容的结构非常简单，主要由两块正负电极和夹在中间的绝缘介质组成，所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的。
电容的用途非常多，主要有如下几种：1．隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。
2．旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。
3．耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路4．滤波：这个对DIY而言很重要，显卡上的电容基本都是这个作用。
5．温度补偿：针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响，而进行补偿，改善电路的稳定性。
6．计时：电容器与电阻器配合使用，确定电路的时间常数。
7．调谐：对与频率相关的电路进行系统调谐，比如手机、收音机、电视机。
8．整流：在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。
9．储能：储存电能，用于必须要的时候释放。
例如相机闪光灯，加热设备等等。
（如今某些电容的储能水平已经接近锂电池的水准，一个电容储存的电能可以供一个手机使用一天。
电 阻 电路中对电流通过有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫做电阻。
电阻常用R表示。
电阻的单位是欧（Ω），也常用千欧（kΩ）或者兆欧（MΩ）做单位。
1kΩ=1000Ω,1MΩ=1000000Ω。
导体的电阻由导体的材料、横截面积和长度决定。
交换机发展历程
交换机发展历程
在计算机网络技术领域，交换机是一种常见的网络设备，用于在局域网中转发数据包。
交换机的发展历程可以追溯到20世
纪80年代。
早期的网络中，常使用集线器（Hub）来连接多台计算机，这
种设备能将来自一个接口的数据包广播到所有其他接口，但无法实现对数据包的目标地址进行精确转发。
因此，网络中的每台计算机都会收到所有其他计算机发送的数据包，导致网络带宽的浪费和网络性能的下降。
为了解决这个问题，最早的交换机被引入到网络中。
这些交换机通过建立一个转发表，记录不同计算机的MAC地址和相应
的接口，使得数据包只被发送到目标计算机所连接的接口上。
通过这种方式，交换机能实现数据包的准确转发，提高网络性能和带宽利用率。
随着计算机网络规模的不断扩大，交换机的功能也得到了进一步的发展。
一种常见的交换机类型是三层交换机，它不仅可以根据MAC地址转发数据包，还能根据IP地址进行转发。
这
使得交换机能够在不同的子网之间进行数据包转发，实现不同局域网之间的连接。
三层交换机的应用进一步提高了网络的灵活性和性能。
随着技术的不断演进，交换机的性能和功能得到了进一步提升。
现代交换机支持更高的数据传输速率和更复杂的传输协议，如千兆以太网和万兆以太网。
另外，一些高级交换机还支持虚拟
局域网（VLAN）功能，能够将一个物理网络划分为多个逻辑网络，增加网络的安全性和管理灵活性。
总的来说，交换机经历了从最初的简单转发设备到现代高级网络设备的演进过程。
它的出现和发展极大地推动了计算机网络技术的进步，并在实际应用中发挥着重要的作用。
交换机的发展史
交换机“前世”——技术发展史起源“交换机”是一个舶来词，源自英文“Switch，原意是“开关”，我国技术界在引入这个词汇时，翻译为“交换”。
在英文中，动词“交换”和名词“交换机”是同一个词（注意这里的“交换”特指电信技术中的信号交换，与物品交换不是同一个概念）。
1993年，局域网交换设备出现，1994年，国内掀起了交换网络技术的热潮。
其实，交换技术是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品，体现了桥接技术的复杂交换技术在OSI参考模型的第二层操作。
与桥接器一样，交换机按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发。
而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。
与桥接器不同的是交换机转发延迟很小，操作接近单个局域网性能，远远超过了普通桥接互联网络之间的转发性能。
交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整，以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。
现在已有以太网、快速以太网、FDDI和ATM技术的交换产品。
类似传统的桥接器，交换机提供了许多网络互联功能。
交换机能经济地将网络分成小的冲突网域，为每个工作站提供更高的带宽。
协议的透明性使得交换机在软件配置简单的情况下直接安装在多协议网络中；交换机使用现有的电缆、中继器、集线器和工作站的网卡，不必作高层的硬件升级；交换机对工作站是透明的，这样管理开销低廉，简化了网络节点的增加、移动和网络变化的操作。
利用专门设计的集成电路可使交换机以线路速率在所有的端口并行转发信息，提供了比传统桥接器高得多的操作性能。
如理论上单个以太网端口对含有64个八进制数的数据包，可提供14880bps的传输速率。
这意味着一台具有12个端口、支持6道并行数据流的“线路速率”以太网交换器必须提供89280bps的总体吞吐率（6道信息流X14880bps/道信息流）。
专用集成电路技术使得交换器在更多端口的情况下得以实现上述性能，其端口造价低于传统型桥接器。
人工交换电信号交换的历史应当追溯到电话出现的初期。
年-h3c-全系列交换机
C4500（Super5-10G） S7600
数据中心接入交 换机
可堆叠千兆交换 机
千兆三层交换机
S58系列
N5000/C4900/C3750X
S5600/S5500 C3750G/C3750X -EI
S5500-EI/SI C3560G/C3560E
无 S5950 S5960
中兴
无
S8900 S6900 无 无 S5900 S5200
1+1 8+1
2 9 18 864 576 256Mbytes/10G port 21.4Mbytes/GE port 风扇N+M N+M
S12500核心特点
先进的CLOS多级多平面交换网架构 CLOS多级多平面交换架构，提供17.28T的交换容量
支持未来40G、100G以太网标准 单机288个线速万兆端口
对应关系与竞争分析
分类
数据中心核心交 换机
H3C
S12500
Cisco
Nexus 7000
锐捷
无
高端交换机 中端交换机
S9500/S9500 E
S7500E
Catalyst 6500(super720 引擎和DFC3类板卡）
C4500（ Super6-E ）
S9600 S8600
中端交换机
S7500
以太网交换机
网络应用起步 网络快速发展 中国信息化快速发展 开放业务网络 数据中心统一交换架构
国内交换机市场状况
中国企业级以太网交换机市场份额40.83%，排名第一。
源自CCID（2010年）报告
H3C数据中心交换机产品
核心与汇聚
H3C S7500E系列
三层交换机有哪些协议
编号：_______________本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载三层交换机有哪些协议甲方：___________________乙方：___________________日期：___________________三层交换机有哪些协议篇一：三层交换机三层交换机：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局速实现，而象路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能，由软件实现。
应用背景出于安全和管理方便的考虑，主要是为了减小广播风暴的危害，必须把大型局域网按功能或地域等因素划成一个个小的局域网，这就使Vlan技术在网络中得以大虽应用，而各个不同Vlan间的通信都要经过路由器来完成转发，随着网间互访的不断增加。
单纯使用路由器来实现网间访问，不但由于端口数虽有限，而且路由速度较慢，从而限制了网络的规模和访问速度。
基于这种情况三层交换机便应运而生，三层交换机是为ip设计的，接口类型简单，拥有很强二层包处理能力，非常适用于大型局域网内的数据路由与交换，它既可以工作在协议第三层替代或部分完成传统路由器的功能，同时乂具有几乎第二层交换的速度，且价格相对便宜些。
在企业网和教学网中，一般会将三层交换机用在网络的核心层，用三层交换机上的千兆端口或百兆端口连接不同的子网或Vlan。
不过应清醒认识到三层交换机出现最重要的目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具备的路由功能也多是围绕这一目的而展开的，所以它的路由功能没有同一档次的专业路由器强。
毕竟在安全、协议支持等方面还有许多欠缺，并不能完全取代路由器工作。
在实际应用过程中，典型的做法是：处于同一个局域网中的各个子网的互联以及局域网中Vlan间的路由，用三层交换机来代替路由器，而只有局域网与公网互联之间要实现跨地域的网络访问时，才通过专业路由器。
二层、三层交换技术介绍
二层、三层交换技术介绍二层、三层交换技术介绍一、二层交换技术介绍二层交换机工作于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。
（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BUFFER 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。
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。
交换机技术的发展历程
交换机技术的发展历程(2005-12-27 08:56:01)自1876年美国贝尔发明电话以来，随着社会需求的日益增长和科技水平的不断提高，电话交换技术处于迅速的变革和发展之中。
其历程可分为三个阶段：人工交换、机电交换和电子交换。
早在1878年就出现了人工交换机，它是借助话务员进行话务接续，其效率是很低的。
15年后，步进制交换机问世，它标志着交换技术从人工时代迈入机电交换时代。
这种交换机属于“直接控制”方式，即用户可以通过话机拨号脉冲直接控制步进接续器做升降和旋转动作，从而自动完成用户间的接续。
这种交换机虽然实现了自动接续，但存在着速度慢、效率低、杂音大与机械磨损严重等缺点。
直到1938年发明了纵横制交换机才部分解决了上述问题，相对于步进制交换机，它有两方面重要改进：一是利用继电器控制的压接触接线阵列代替大幅度动作的步进接线器，从而减少了磨损和杂音，提高了可靠性和接续速度；二是由直接控制过渡到间接控制方式，这样用户的拨号脉冲不再直接控制接线器动作，而先由记发器接收、存储，然后通过标志器驱动接线器，以完成用户间接续。
这种间接控制方式将控制部分与话路部分分开，提高了灵活性和控制效率，加快了速度。
由于纵横制交换机具有一系列优点，因而它在电话交换发展上占有重要地位，得到了广泛应用，直到现在，世界上相当多的国家公用电话通信网仍在使用纵横交换机。
随着半导体器件和计算机技术的诞生与迅速发展，猛烈地冲击着传统的机电式交换结构，使之走向电子化。
美国贝尔公司经过艰苦努力于1965年生产了世界上第一台商用存储程序控制的电子交换机，这一成果标志着电话交换机从机电时代跃入电子时代，使交换技术发生时代的变革。
由于电子交换机具有体积小、速度快、便于提供有效而可靠的服务等优点，引起世界各国的极大兴趣。
在发展过程中相继研制出各种类型的电子交换机。
就控制方式而论，电子交换机主要分两大类。
一是布线逻辑控制。
这种交换机相对于机电交换机来说，虽然在器件与技术上向电子化迈进了一大步，但它基本上继承与保留了纵横制交换机布控方式的弊端，体积大，业务与维护功能低，缺乏灵活性，因此它只是机电式向电子式演变历程中的过渡性产物。
信息安全工程师综合知识真题考点：一至五代交换机
信息安全工程师综合知识真题考点：一至五代交换机交换机是构成网络的基础设备，主要的功能是负责网络通信数据包的交换传输。
交换机可分为一至五代。
●第一代交换机是集线器，工作于OSI(开放系统互连参考模型)的物理层。
●第二代交换机又称为以太网交换机，工作于OSI的数据链路层，称为二层交换机
●第三代交换机通俗地称为三层交换机，工作于OSI的数据网络层。
●第四代交换机是在第二代和第三代交换机功能的基础上新增业务功能，例如防火墙，负载均衡，IPS等，这些功能通常由多核CPU实现。
●第五代交换机通常支持软件定义网络(SDN)，具有强大的QoS能力。
注：详见《信息安全工程师教程》(第2版)447页。
考点相关真题
交换机是构成网络的基础设备，主要功能是负责网络通信数据包的交换传输。
交换机根据功能变化分为五代，其中第二代交换机又称为以太网交换机，其工作于OSI（开放系统互连参考模型）的() 。
A．物理层
B．数据链路层
C．网络层
D．应用层
参考答案：B。
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三层交换机历经了几年的时间，已经开始得到了普及应用，其扩展的功能也不断结合实际应用得到不断丰富。
随着ASIC硬件芯片技术的发展和实际应用的推广，三层交换的技术与产品也会得到进一步发展
正文:
三层交换技术解析
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。
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。
三层交换机种类
三层交换机可以根据其处理数据的不同而分为纯硬件和纯软件两大类。
（1）纯硬件的三层技术相对来说技术复杂，成本高，但是速度快，性能好，带负载能力强。
其原理是，采用ASIC芯片，采用硬件的方式进行路由表
的查找和刷新。
如图1所示。
图1 纯硬件三层交换机原理
当数据由端口接口芯片接收进来以后，首先在二层交换芯片中查找相应的目的MAC地址，如果查到，就进行二层转发，否则将数据送至三层引擎。
在三层引擎中，ASIC芯片查找相应的路由表信息，与数据的目的IP地址相比对，然后发送ARP数据包到目的主机，得到该主机的MAC地址，将MAC地址发到二层芯片，由二层芯片转发该数据包。
（2）基于软件的三层交换机技术较简单，但速度较慢，不适合作为主干。
其原理是，采用CPU用软件的方式查找路由表。
如图2所示。
图2 软件三层交换机原理
当数据由端口接口芯片接收进来以后，首先在二层交换芯片中查找相应的目的MAC地址，如果查到，就进行二层转发否则将数据送至CPU。
CPU查找相应的路由表信息，与数据的目的IP地址相比对，然后发送ARP数据包到目的主机得到该主机的MAC地址，将MAC 地址发到二层芯片，由二层芯片转发该数据包。
因为低价CPU处理速度较慢，因此这种三
层交换机处理速度较慢。
市场产品选型
近年来宽带IP网络建设成为热点，下面以适合定位于接入层或中小规模汇聚层的第三层交换机产品为例，介绍一些三层交换机的具体技术。
在市场上的主流接入第三层交换机，主要有Cisco的Catalyst 2948G-L3、Extreme的Summit24和AlliedTelesyn的Rapier24等，这几款三层交换机产品各具特色，涵盖了三层交换机大部分应用特性。
当然在选择第三层交换机时，用户可根据自己的需要，判断并选择上述产品或其他厂家的产品，如北电网络的Passport/Acceler系列、原Cabletron的SSR系列（在Cabletron一分四后，大部分SSR三层交换机已并入Riverstone公司）、Avaya的Cajun M系列、3Com的Superstack3 4005系列等。
此外，国产网络厂商神州数码网络、TCL网络、上海广电应确信、紫光网联、首信等都已推出了三层交换机产品。
下面就其中三款产品进行介绍，使您能够较全面地了解三层交换机，并针对自己的情况选择合适的机型。
Cisco Catalyst 2948G-L3交换机结合业界标准IOS提供完整解决方案，在版本
12.0(10)以上全面支持IOS访问控制列表 ACL，配合核心Catalyst 6000，可完成端到端全面宽带城域网的建设（Catalyst 6000使用MSFC模块完成其多层交换服务，并已停止使用RSM路由交换模块，IOS版本6.1以上全面支持ACL)。
Extreme公司三层交换产品解决方案，能够提供独特的以太网带宽分配能力，切割单位为500kbps或200kbps，服务供应商可以根据带宽使用量收费，可实现音频和视频的固定延迟传输。
AlliedTelesyn公司Rapier24三层交换机提供的PPPoE特性，丰富和完善了用户认证计费手段，可适合多种接入网络，应用灵活，易于实现业务选择，同时又保护目前用户的已有投资，另可配合NAT（网络地址转换）和DHCP的Server等功能，为许多服务供应商看好。
总之，三层交换机从概念的提出到今天的普及应用，虽然只历经了几年的时间，但其扩展的功能也不断结合实际应用得到丰富。
随着ASIC硬件芯片技术的发展和实际应用的推广，三层交换的技术与产品也会得到进一步发展。