三层交流机与路由器区别

路由器与三层交流机有什么区别？今天我们一路来认识下。

一、交流机的工作道理

当交流机收到数据时，它会搜检它的目的MAC地址，然后把数据从目的主机地点的接口转发出去。交流机之所以能实现这一功能，是因为交流机内部有一个MAC地址表，MAC地址表记录了收集中所有MAC地址与该交流机各端口的对应信息。某一数据帧需要转发时，交流机凭据该数据帧的目的MAC地址来查找MAC地址表，从而获得该地址对应的端口，即知道具有该MAC地址的设备是保持在交流机的哪个端口上，然后交流机把数据帧从该端口转发出去。

1、交流机凭据收到数据帧中的源MAC地址竖立该地址同交流机端口的映射，并将其写入MAC地址表中。

2、交流机将数据帧中的目的MAC地址同已竖立的MAC地址表进行对照，以决意由哪个端口进行转发。

3、如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发。这一过程称为泛洪（flood）。

4、广播帧和组播帧向所有的端口转发。

例：某收集如图1所示。

图1 交流机地址表

表1端口/MAC地址映射表

假设主机pc1向主机pc7发送一个数据帧，该数据帧被送到交流机后，交流机首先查MAC地址表，发现主机pc7保持在E0/24接口上，就将数据帧从E0/24接口转发出去。

交流机的三个根基功能

1、进修

以太网交流机认识每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同响应的端口映射起来存放在交流机缓存中的MAC地址表中.

2、转发/过滤

当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到保持目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口)

3、消弭回路

当交流机包罗一个冗余回路时，以太网交流机经由生成树和谈避免回路的发生，同时许可存在后备路径。

二、二、三层交流机对比

1、二层交流手艺

二层交流手艺是成长对照成熟，二层交流机属数据链路层设备，能够识别数据包中的MAC地址信息，凭据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在本身内部的一个地址表中。

具体的工作流程如下：

（1）当交流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，如许它就知道源MAC地址的机械是连在哪个端口上的；

（2）再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找响应的端口；

（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）如表中找不到响应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机械对源机械回应时，交流机又能够进修一目的MAC地址与哪个端口对应，鄙人次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。

络续的轮回这个过程，对于全网的MAC地址信息都能够进修到，二层交流机就是如许竖立和维护它本身的地址表。

从二层交流机的工作道理能够推知以下三点：

（1）因为交流机对多数端口的数据进行同时交流，这就要求具有很宽的交流总线带宽，若是二层交流机有N个端口，每个端口的带宽是M，交流机总线带宽跨越N×M，那么这交流机就能够实现线速交流；

（2）进修端口保持的机械的MAC地址，写入地址表，地址表的巨细（一样两种透露体式：一为BEFFER RAM，一为MAC表项数值），地址表巨细影响交流机的接入容量；

（3）还有一个就是二层交流机一样都含有专门用于处理数据包转发的ASIC芯片，是以转发速度能够做到非常快。因为各个厂家采用ASIC分歧，直接影响产物机能。

2、三层交流机

第三层交流工作在OSI七层收集模型中的第三层即收集层，是行使第三层和谈中的IP包的包头信息来对后续数据买卖流进行标记，具有统一标记的买卖流的后续报文被交流到第二层数据链路层，从而打通源IP地址和目的IP地址之间的一条通路。这条通路经由第二层链路层。有了这条通路，三层交流机就没有需要每次将领受到的数据包进行拆包来判断路由，而是直接将数据包进行转发，将数据流进行交流。

举个例子

好比A要给B发送数据，已知目的IP，那么A就用子网掩码取得收集地址，判断目的IP是否与本身在统一网段。

使用IP的设备A------------三层交流机----------------使用IP的设备B

若是在统一网段，但不知道转发数据所需的MAC地址，A就发送一个ARP恳求，B返回其MAC地址，A用此MAC封装数据包并发送给交流机，交流机升引二层交流模块，查找MAC地址表，将数据包转发到响应的端口。

若是目的IP地址显露不是统一网段的，那么A要实现和B的通信，在流缓存条目中没有对应MAC地址条目，就将第一个正常数据包发送向一个缺省网关，这个缺省网关一样在把持系统中已经设好，对应第三层路由模块，所以可见对于不是统一子网的数据，最先在MAC表中放的是缺省网关的MAC地址；然后就由三层路由模块领受到此数据包，查询路由表以确定达到B的路由，将组织一个新的帧头，个中以缺省网关的MAC地址为源MAC地址，以主机B的MAC地址为目的MAC地址。经由必然的识别触发机制，确立主机A与B的MAC地址及转发端口的对应关系，并记录进流缓存条目表，今后的A到B的数据，就直接交由二层交流模块完成。这就平日所说的一次路由多次转发。

能够看出三层交流的特点：

a、由硬件连系实现数据的高速转发。

b、这就不是简洁的二层交流机和路由器的叠加，三层路由模块直接叠加在二层交流的高速背板总线上，冲破了传统路由器的接口速度限制，速度可达几十Gbit/s。算上背板带宽，这些是三层交流机机能的两个主要参数。

c 、简练的路由软件使路由过程简化。

d、大部门的数据转发，除了需要的路由选择交由路由软件处理，都是又二层模块高速转发，路由软件大多都是经由处理的高效优化软件，并不是简洁照搬路由器中的软件。

所以：

二层交流机：基于MAC地址

三层交流机：具有VLAN功能，交流和路由，基于IP，就是收集。

三、路由器与三层交流机的区别

路由器是三层设备，可是三层交流机却能够同时工作在三层和二层的。

事实上三层交流机与路由器照样存在很大的不同：

1、首要功能分歧。固然三层交流机与路由器都具有路由功能，但不克是以而把它们等同起来。路由器不光具有路由功能，还供应了交流机端口、硬件防火墙附加功能，其目的是使设备适用面更广、使其加倍实用。

三层交流机也一般，首要功能仍是数据交流，只不外它是具备了一些根基的路由功能的交流机。三层交流机同时具备了数据交流和路由转发两种功能，但其首要功能照样数据交流；而路由器仅具有路由转发这一种首要功能。

2. 首要适用的情况纷歧样。三层交流机的路由功能平日对照简洁，因为它所面临的首要是简洁的局域网保持。特征远没有路由器那么复杂。它用在局域网中的首要用途照样供应快速数据交流功能，知足局域网数据交流频仍的应用特点。

而路由器则分歧，固然也适用于局域网之间的保持，但它的路由功能更多的施展在分歧类型收集之间的互联上，如局域网与广域网之间的保持、分歧和谈的收集之间的保持等，优势在于选择最佳路由、负荷分管、链路备份及和其他收集进行路由信息的交流等。此外，为了与各类类型的收集保持，路由器的接口类型非常雄厚，而三层交流机则一样仅同类型的局域网接口，非常简洁。

3、手艺实现纷歧样。路由器和三层交流机在数据包交流把持上存在着显着区别。

路由器一样由基于收集处理器或多核的路由引擎执行数据包交流。

而三层交流机经由硬件执行数据包交流。三层交流机在对第一个数据包送掌握面进行路由查找后，它将会发生一个供数据面查找的MAC地址与IP地址的映射表，当同样的数据流再次经由时，将凭据此表查表经由而不是再次送掌握面查路由（即“一次路由，多次交流”）。