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一文搞懂什麽是二層工業交換機?什麽又是三層工業交換機?

2020-05-15 10:42:31 芭乐视频草莓视频通信技術有限公司 375

很多朋友一直對二層工業交換機和三層工業交換機有著很模糊的概念,對他們的功能也不是很熟悉,今天深夜释放你自己草莓视频就來詳細談談這個二層和三層工業交換機到底有什麽功能?他們之間的區別是什麽?

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一、什麽是二層工業交換機?

       二層交換機工作於OSI模型的第2層(數據鏈路層),故而稱為二層交換機。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一個地址表中。

二、什麽是三層工業交換機?

      三層交換機就是具有部分路由器功能的交換機,三層交換機的最重要目的是加快大型局域網內部的數據交換,所具有的路由功能也是為這目的服務的,能夠做到一次路由,多次轉發。對於數據包轉發等規律性的過程由硬件高速實現,而像路由信息更新、路由表維護、路由計算、路由確定等功能,由軟件實現。三層交換技術就是二層交換技術+三層轉發技術。

三、它們有什麽區別?

      二層交換技術發展比較成熟,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一個地址表中。具體的工作流程如下:

     (1) 當交換機從某個端口收到一個數據包,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,把數據包直接複製到這端口上;

     (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,交換機又可以學習一目的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。

      二層交換技術從網橋發展到VLAN(虛擬局域網),在局域網建設和改造中得到了廣泛的應用。第二層交換技術是工作在OSI七層網絡模型中的第二層,即數據鏈路層。它按照所接收到數據包的目的MAC地址來進行轉發,對於網絡層或者高層協議來說是透明的。它不處理網絡層的IP地址,不處理高層協議的諸如TCP、UDP的端口地址,它隻需要數據包的物理地址即MAC地址,數據交換是靠硬件來實現的,其速度相當快,這是二層交換的一個顯著的優點。但是,它不能處理不同IP子網之間的數據交換。傳統的路由器可以處理大量的跨越IP子網的數據包,但是它的轉發效率比二層低,因此要想利用二層轉發效率高這一優點,又要處理三層IP數據包,三層交換技術就誕生了。

二層交換機和三層交換機

       三層交換(也稱多層交換技術,或IP交換技術)是相對於傳統交換概念而提出的。眾所周知,傳統的交換技術是在OSI網絡標準模型中的第二層——數據鏈路層進行操作的,而三層交換技術是在網絡模型中的第三層實現了數據包的高速轉發。簡單地說,三層交換技術就是:二層交換技術+三層轉發技術。

      三層交換機就是具有部分路由器功能的交換機。

     三層交換機的最重要目的是加快大型局域網內部的數據交換,所具有的路由功能也是為這目的服務的,能夠做到一次路由,多次轉發。對於數據包轉發等規律性的過程由硬件高速實現,而像路由信息更新、路由表維護、路由計算、路由確定等功能,由軟件實現。 三層交換技術就是二層交換技術+三層轉發技術。

      三層交換技術的出現,解決了局域網中網段劃分之後,網段中子網必須依賴路由器進行管理的局麵,解決了傳統路由器低速、複雜所造成的網絡瓶頸問題。


      交換機在判斷出目的IP不是自己的時候是不是一定就去查看路由表呢 ?不是,這個就是交換機的關鍵所在了,交換機此時不會查看路由表,不會查看arp表,不會查看mac地址表;那交換機會查看什麽表?

      交換機此時會查看自己集成在ASIC硬件轉發卡中的硬件轉發表,那這個硬件轉發表都包含了什麽內容呢?

      當第一個包過來的時候,發現硬件轉發表並沒有什麽表項,所以此時必須將數據包交由路由進程處理,一旦交由cpu處理,必然會消耗cpu資源,此時會查看路由表,然後發現此IP地址個自己是直連的,此時就去查看arp找出此地址對應的mac地址,就可以轉發出去了在決定轉發出去過程中,交換機至少會做三件事情,一,修改IP包頭的ttl值;二,修改原mac地址,改成自己出接口mac地址;三,建立交換機硬件轉發表,包括目的IP地址,目的IP地址(下一跳)對應的mac地址,mac地址對應的vlan,以及對應的端口(這個每個廠家有自己的理解)這樣當一下包過來的時候,交換機就會查看硬件轉發表直接轉發而不會在經過路由表的查詢了,也即是交換機的一次路由,多次交換機原理。總之,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、多個接入端口和低廉價格為小型網絡用戶提供了很完善的解決方案。

      好了,以上就是關於二層工業交換機和三層工業交換機之間的區別,希望能幫助到大家!如果大家有不明白的地方,歡迎隨時與客服溝通喲!深夜释放你自己草莓视频通信,15年專業做工業交換機、光纖收發器、網絡延長器、物聯網網關、4G路由器、協議轉換器的廠家,自主研發品牌,歡迎前來了解、交流。谘詢熱線:028-85199391 ,028-83430035