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為什么我們需要三層交換機

2019-11-05 01:53:49

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供稿：網友

　　交換的基本功能在于將輸入輸出端口連接起來從而實現業務流轉發，以往的二層報文交換使用MAC地址來判別數據包的去向，也就是說二層交換是轉發基于第二層地址的業務流。三層交換則是轉發基于第三層地址的業務流，除了還可以進行與二層交換相似的交換、認證、報文過濾等功能外，三層交換機還可以進行路由處理，這也是三層交換機特點所在。
我們知道二層交換是基于MAC尋址，但是對于我們想要聯系的設備來說，MAC地址只是物理地址而不是邏輯地址，而實際應用中我們則需要比簡單的物理地址更多的地址來達到應用的要求，而基于第三層的ip地址則比MAC更能合乎要求。TCP/IP是目前很多應用程序的通訊接口，它標明了實際通訊目標所擁有的邏輯地址，也是我們想要聯系的設備的地址。我們連接網絡的NIC都具有自己獨一無二的MAC 地址，而在數據傳輸過程中MAC地址并不是應用程序所能夠直接理解的地址，在數據的傳輸過程中物理地址不斷的變化但是保持完整的是邏輯地址。為了更方便快捷地工作，我們使用可移動的尋址方式（IP）來獲得數據目的地的信息而不用考慮下層信息，而且使用IP地址則擁有更好的擴展性能。

LAN交換機不但使用簡單、費用較低，而且它的性能也非常不錯，但是我們卻不能把一個大型網絡全部構建在交換機上。一個完全構建在交換機上的 LAN看上去就象一個廣播網絡，碰撞、堵塞以及通信問題會使你的網絡變得一團糟。使用路由器則可以將網絡劃分為多個子網，通過路由所具備的功能來有效的進行安全控制策略以及避免堵塞等。數據報文以及數據包只能由路由在子網之間傳輸，因為子網地址是一種第三層地址，在這方面路由的功能是不能被取代的。路由另外一個功能就在于連接不同協議的網絡。假如你擁有一個以太網和令牌環的組合網絡，那么使用網橋和交換機是不能將其組合使用，而路由器則具備同時處理多個協議的能力。

在具備出色功能的同時，路由器也具備自己無法避免的缺點。路由的很多功能都是由軟件所實現，這就不可避免的造成它成為網絡的瓶頸，在速度上路由是無法與交換相比的，而通過使用三層交換機（路由交換機），我們就可以解決路由的速度問題。

三層交換機通過使用硬件交換機構實現了IP的路由功能，從而取代了以往的軟件路由。三層交換機可以提供二層交換的網絡速度以及每個連接端口的IP 路由功能。當基于MAC層的報文被三層交換機所接收，假如其目的地址屬于已知地址，那么就直接以二層交換的速度進行交換；假如地址屬于其他網絡則進行路由。

簡單的說三層交換機可以進行二層、三層的綜合處理，其價格和性能可以達到以往二層交換機的位置，而又可以部分取代傳統的路由器。相對于二層交換機，三層交換機具有連接大型網絡的能力。

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