二层交换机和三层交换机区别(怎么区分,各自特点是什么)
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,并將這些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,最重要目的是加快大型局域網內部的數據交換。
此篇文章可以讓我們了解,二層交換機轉發原理,三層交換機轉發原理,以及二層交換機和多層交換機之間的區別。
二層交換機只會在 VLAN 內交換以太網幀,如果我們愿意,我們可以根據第 2 層過濾流量(例如使用端口安全,MAC ACL等)。
多層交換機可以執行相同的操作,但也可以在 VLAN 之間進行路由,并使用訪問列表在第 3 層或第 4 層進行過濾。
二層上的轉發基于目標 MAC 地址,交換機通過傳入幀學習源 MAC 地址并構建 MAC 地址表。
每當以太網幀進入交換機接口時交換機將檢查 MAC 地址表以找到目標 MAC 地址,然后將其發送到正確的接口,如果未找到目標MAC, 將會flood到trunk口以及本vlan內的其它接口。
第 三 層轉發基于目標 IP 地址,當交換機收到源 IP 地址與目標 IP 地址位于不同子網的 IP 數據包時,就會發生轉發。
當多層交換機在以太網報頭中接收到一個以自己的 MAC 地址作為目的地的 IP 數據包時,有兩種可能性:
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如果目標 IP 地址是在多層交換機上配置的地址,則 IP 數據包的目的地是該交換機。
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如果目標 IP 地址是多層交換機上未配置的地址,那么我們必須充當網關并“路由”數據包。這意味著必須在路由表中進行查找以檢查最長匹配。如果配置了 ACL,則還必須檢查是否允許 IP 數據包通過。
過去……數據包交換機是以硬件速度完成的轉發,而路由器是以軟件速度完成的,如今,交換和路由都是以硬件轉發數據包。
首先讓我們來看看處理以太網幀和 IP 數據包的區別:
二層交換機轉發的生命周期很簡單:
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交換機將驗證以太網幀的校驗和,以確保它沒有損壞或更改。
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交換機接收到一個以太網幀,并將源 MAC 地址添加到 MAC 地址表中。
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如果知道目標 MAC 地址,交換機會將以太網幀轉發到正確的接口。如果沒有,它將被泛洪。
現在讓我們看看在多層交換機上收到 IP 數據包時必須做什么:
在上面的例子中,H1 正在向 H2 發送一個 IP 數據包,它們位于不同的子網中,因此我們必須對其進行路由。當我們的多層交換機收到 IP 數據包時,會發生以下情況:
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交換機將驗證以太網幀的校驗和,以確保它沒有損壞或更改。
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交換機將驗證 IP 數據包的校驗和,以確保它沒有損壞或更改。
多層交換機會檢查路由表,發現192.168.20.0/24 是直連的,并將會發生以下情況:
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檢查 ARP 表以查看是否存在 H2 的第 2 層到第 3 層映射,如果沒有映射,多層交換機將發送一個 ARP 請求。
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目標 MAC 地址從 FFF(多層交換機 Fa0/1)更改為 BBB(H2)。
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源 MAC 地址從 AAA (H1) 更改為 GGG(多層交換機 Fa0/2)。
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IP 數據包中的 TTL(生存時間)字段減 1,因此將重新計算 IP 報頭校驗和。
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必須重新計算以太網幀校驗和。
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攜帶 IP 數據包的以太網幀將從接口向 H2 發送。
如您所見,如果要路由 IP 數據包,需要執行相當多的步驟。
總結
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