到底什么是三層交換機

三層交換機就是具有部分路由器功能的交換機，三層交換機的目的是加快大型局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)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(zhuǎn)發(fā)。對于數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)等規(guī)律性的過程由硬件高速實現(xiàn)，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(xiàn)。三層交換技術(shù)就是二層交換技術(shù) 三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。傳統(tǒng)交換技術(shù)是在OSI網(wǎng)絡標準模型第二層——數(shù)據(jù)鏈路層進行操作的，而三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡模型中的第三層實現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)，既可實現(xiàn)網(wǎng)絡路由功能，又可根據(jù)不同網(wǎng)絡狀況做到網(wǎng)絡性能。

內(nèi)置安全機制

三層交換機可以與普通路由器一樣，具有訪問列表的功能，可以實現(xiàn)不同VLAN間的單向或雙向通訊。如果在訪問列表中進行設置，可以限制用戶訪問特定的IP地址，這樣學校就可以禁止學生訪問不健康的站點。

訪問列表不僅可以用于禁止內(nèi)部用戶訪問某些站點，也可以用于防止校園網(wǎng)、城域教育網(wǎng)外部的用戶訪問校園網(wǎng)、城域教育網(wǎng)內(nèi)部的網(wǎng)絡資源，從而提高網(wǎng)絡的安全。

多媒體傳輸

教育網(wǎng)經(jīng)常需要傳輸多媒體信息，這是教育網(wǎng)的一個特色。三層交換機具有QoS（服務質(zhì)量）的控制功能，可以給不同的應用程序分配不同的帶寬。

例如，在校園網(wǎng)、城域教育網(wǎng)中傳輸視頻流時，就可以專門為視頻傳輸預留一定量的專用帶寬，相當于在網(wǎng)絡中開辟了專用通道，其他的應用程序不能占用這些預留的帶寬，因此能夠保證視頻流傳輸?shù)姆€(wěn)定性。而普通的二層交換機就沒有這種特性，因此在傳輸視頻數(shù)據(jù)時，就會出現(xiàn)視頻忽快忽慢的抖動現(xiàn)象。

另外，視頻點播（VOD）也是教育網(wǎng)中經(jīng)常使用的業(yè)務。但是由于有些視頻點播系統(tǒng)使用廣播來傳輸，而廣播包是不能實現(xiàn)跨網(wǎng)段的，這樣VOD就不能實現(xiàn)跨網(wǎng)段進行；如果采用單播形式實現(xiàn)VOD，雖然可以實現(xiàn)跨網(wǎng)段，但是支持的同時連接數(shù)就非常少，一般幾十個連接就占用了全部帶寬。而三層交換機具有組播功能，VOD的數(shù)據(jù)包以組播的形式發(fā)向各個子網(wǎng)，既實現(xiàn)了跨網(wǎng)段傳輸，又保證了VOD的性能

網(wǎng)管型以太網(wǎng)交換機的優(yōu)點

1、背板帶寬大，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速度更快。

2、組網(wǎng)靈活，應用大中型網(wǎng)絡的接入層。

3、提供的端口靈活，根據(jù)網(wǎng)絡的應用選擇不同的接口形式如：SFP、GE、快速以太口、以太口等。

4、支持vlan的劃分，用戶可以針對不同的應用進行區(qū)域劃分，有效的對網(wǎng)絡進行控制和管理。進步抑制廣播風暴。5、可網(wǎng)管交換機的數(shù)據(jù)吞吐量(Throughput)大、包丟失率(PacketLoss)小、延遲(Latency)低。

6、可以基于源、目的、網(wǎng)段進行數(shù)據(jù)信息流的控制。

7、鏈路聚合可以讓交換機和交換機以及交換機和服務器之間通過多個以太網(wǎng)端口綁定在一起，實現(xiàn)負載均衡。

8、具有ARP的防護功能，進步減少網(wǎng)絡的ARP欺騙。

9、具有MAC地址的綁定。

10、端口鏡像功能可以將一個端口的流量和狀態(tài)到交換機的另一個端口，用于監(jiān)管。

11、支持DHCP的功能。

12、訪問控制列表它可以對IP數(shù)據(jù)包進行控制，比如限制它的流量、出入以及提供QoS等等。

13、具有較好的安全性能：交換機都可以進行MAC地址的過濾、MAC地址鎖定，并可以構(gòu)建靜態(tài)的MAC轉(zhuǎn)發(fā)表。

14、能夠支持IEEE802.1Q和基于端口技術(shù)的VLAN。而IEEE802.1QVLAN中涉及的GVRP(GARP，VLAN注冊協(xié)議)和GMRP(GARP組播注冊協(xié)議)也被廣泛地支持。

15、具有SNMP功能，更能對網(wǎng)絡實現(xiàn)很好的管理和控制。

16、易于擴展，靈活應用，可以通過網(wǎng)絡管理軟件進行管理，也可以通過其本身的訪問控制對其進行遠程訪問。增加網(wǎng)絡的安全性和可控制性。

如何選擇核心交換機

在選擇核心交換機的端口類型、速率和數(shù)量時，應參考匯聚層交換機的端口類型、速率和數(shù)量，選擇相應的即可。當然若是預算充足，可選擇端口類型豐富或者端口數(shù)量多的核心交換機，這樣未來即便是網(wǎng)絡需求增長也能滿足需求。

背板帶寬對于核心交換機來說，若想實現(xiàn)全雙工無阻塞，就必須滿足標準要求（背板帶寬=端口數(shù)量*端口速率*2），背板帶寬越高，數(shù)據(jù)交換速度就越大，核心交換機的數(shù)據(jù)處理能力就越強。轉(zhuǎn)發(fā)速率由于核心交換機承載著龐大的網(wǎng)絡流量，因此通常情況下，核心交換機的轉(zhuǎn)發(fā)速率比接入/匯聚交換機都要高【例：轉(zhuǎn)發(fā)速率【吞吐量】(Mpps)=萬兆位端口數(shù)量×14.88?Mpps 千兆位端口數(shù)量×1.488?Mpps 百兆位端口數(shù)量×0.1488?Mpps ）】。事實上，核心交換機所需的轉(zhuǎn)發(fā)速率取決于網(wǎng)絡中設備的數(shù)量，可通過查詢各種流量報告和用戶群分析確定核心交換機所需的轉(zhuǎn)發(fā)速率，切勿盲目選擇，造成網(wǎng)絡瓶頸或資源浪費。注：對于三層交換機而言，當背板帶寬和轉(zhuǎn)發(fā)速率均達到標準要求以上，該交換機才算合格。鏈路聚合鏈路聚合指將多個物理端口聚合在一起形成一個邏輯端口，可增加鏈路帶寬，且確保網(wǎng)絡穩(wěn)定性。因此選擇一款帶有鏈路聚合功能的核心交換機更好，這樣可為匯聚交換機發(fā)送到核心交換機的流量提供足夠的帶寬，且讓匯聚交換機盡可能的向核心交換機傳輸流量。VLAN & QoS

隨著全球數(shù)據(jù)流量的不斷攀升，網(wǎng)絡中的語音、視頻、數(shù)據(jù)等流量將會不斷增加，當網(wǎng)絡流量較大時，交換機可能會出現(xiàn)無法合理控制、分源甚至出現(xiàn)網(wǎng)絡阻塞等問題，若這時只是一味地增加核心層帶寬并不是明智之舉。VLAN劃分主要是針對不同的應用進行區(qū)域劃分，可有效地對網(wǎng)絡進行控制和管理。QoS可在現(xiàn)有的帶寬條件下對實時性強且重要的數(shù)據(jù)流量優(yōu)先處理，從而可有效解決網(wǎng)絡延遲、阻塞等問題。因此選擇一款支持VLAN劃分和QoS的核心交換機是一種經(jīng)濟且有效的方式。