到底什么是三層交換機(jī)

三層交換機(jī)就是具有部分路由器功能的交換機(jī)，三層交換機(jī)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(wù)的，能夠做到一次路由，多次轉(zhuǎn)發(fā)。對(duì)于數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)等規(guī)律性的過(guò)程由硬件高速實(shí)現(xiàn)，而像路由信息更新、路由表維護(hù)、路由計(jì)算、路由確定等功能，由軟件實(shí)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(luò)標(biāo)準(zhǔn)模型第二層——數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行操作的，而三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)，既可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由功能，又可根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)狀況做到網(wǎng)絡(luò)性能。

計(jì)費(fèi)功能

在高校校園網(wǎng)及有些地區(qū)的城域教育網(wǎng)中，很可能有計(jì)費(fèi)的需求，因?yàn)槿龑咏粨Q機(jī)可以識(shí)別數(shù)據(jù)包中的IP地址信息，因此可以統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)流量，可以按流量計(jì)費(fèi)，也可以統(tǒng)計(jì)計(jì)算機(jī)連接在網(wǎng)絡(luò)上的時(shí)間，按時(shí)間進(jìn)行計(jì)費(fèi)。而普通的二層交換機(jī)就難以同時(shí)做到這兩點(diǎn)。

第三層交換機(jī)，是直接根據(jù)第三層網(wǎng)絡(luò)層IP地址來(lái)完成端到端的數(shù)據(jù)交換的。

工作原理

使用IP的設(shè)備A------------------------三層交換機(jī)------------------------使用IP的設(shè)備B

比如A要給B發(fā)送數(shù)據(jù)，已知目的IP，那么A就用子網(wǎng)掩碼取得網(wǎng)絡(luò)地址，判斷目的IP是否與自己在同一網(wǎng)段。

如果在同一網(wǎng)段，但不知道轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)所需的MAC地址，A就發(fā)送一個(gè)ARP請(qǐng)求，B返回其MAC地址，A用此MAC封裝數(shù)據(jù)包并發(fā)送給交換機(jī)，交換機(jī)起用二層交換模塊，查找MAC地址表，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口。

如果目的IP地址顯示不是同一網(wǎng)段的，那么A要實(shí)現(xiàn)和B的通訊，在流緩存條目中沒(méi)有對(duì)應(yīng)MAC地址條目，就將個(gè)正常數(shù)據(jù)包發(fā)送向一個(gè)缺省網(wǎng)關(guān)，這個(gè)缺省網(wǎng)關(guān)一般在操作系統(tǒng)中已經(jīng)設(shè)好，對(duì)應(yīng)第三層路由模塊，所以可見對(duì)于不是同一子網(wǎng)的數(shù)據(jù)，在MAC表中放的是缺省網(wǎng)關(guān)的MAC地址；然后就由三層模塊接收到此數(shù)據(jù)包，查詢路由表以確定到達(dá)B的路由，將構(gòu)造一個(gè)新的幀頭，其中以缺省網(wǎng)關(guān)的MAC地址為源MAC地址，以主機(jī)B的MAC地址為目的MAC地址。通過(guò)一定的識(shí)別觸發(fā)機(jī)制，確立主機(jī)A與B的MAC地址及轉(zhuǎn)發(fā)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并記錄進(jìn)流緩存條目表，以后的A到B的數(shù)據(jù)，就直接交由二層交換模塊完成。這就通常所說(shuō)的一次路由多次轉(zhuǎn)發(fā)。

交換機(jī)的基本功能有三個(gè)你知道是哪三個(gè)嗎1

交換機(jī)的主要作用是轉(zhuǎn)發(fā)封裝的數(shù)據(jù)包、減少?zèng)_突域、隔離廣播風(fēng)暴。它主要工作于OSI體系的第二層——數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，能夠識(shí)別MAC地址，然后通過(guò)解析數(shù)據(jù)幀中的目的主機(jī)的MAC地址，查找MAC地址表，能將數(shù)據(jù)幀快速地從源端口轉(zhuǎn)發(fā)到目的端口。當(dāng)在MAC地址表中找不到目的MAC地址時(shí)，才采用廣播方式傳輸數(shù)據(jù)。這與集線器不同，集線器某個(gè)端口接收到數(shù)據(jù)后，都將數(shù)據(jù)廣播到其余端口上。而交換機(jī)通常為數(shù)據(jù)通信的兩個(gè)端口在背板（專用集成電路，用于為任意兩個(gè)端口在數(shù)據(jù)通信時(shí)建立信道）建立獨(dú)立的信道，該信道的帶寬被它們占用，其余端口不能看見它們之間的通信，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捯约皵?shù)據(jù)傳輸?shù)挠行?。交換機(jī)的基本功能有三個(gè)：

①學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)是什么設(shè)備，連接到哪個(gè)端口上；

②轉(zhuǎn)發(fā)，智能地將幀轉(zhuǎn)發(fā)到目的站所在的端口；

③清除第二層環(huán)路，利用生成樹協(xié)議清除環(huán)路，避免幀在網(wǎng)絡(luò)中不斷地循環(huán)。值得注意的是，我們?cè)谝蕴W(wǎng)中常見的問(wèn)題就是沖突，這是由CSMA/CD工作原理引起的。