交换机与路由器区别，二、三层交换机工作原理

最近上班就是开会、写文档，闲的时候也不想干什么事，真心没学什么技术上的东西，这样真的不行啊！先发篇之前学的东西激励下自己！

内容为网上找的多篇文章融合并总结而来，图有一些是自己画的，也算是原创了吧。

交换机与路由器区别，工作流程

 

核心层与核心交换机：

在网络行业中核心交换机是指有网管功能，吞吐量强大的2层或者3层交换机，一个超过100台电脑的网络,如果想稳定并高速的运行,核心交换机必不可少

汇聚层与汇聚交换机：

汇聚层交换机是多台接入层交换机的汇聚点，它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量，并提供到核心层的上行链路，因此汇聚层交换机与接入层交换机比较，需要更高的性能，更少的接口和更高的交换速率。

 接入层与接入交换机：

接入层目的是允许终端用户连接到网络，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。接入交换机是最常见的交换机，它直接与外网联系，使用最广泛，尤其是在一般办公室、小型机房和业务受理较为集中的业务部门、多媒体制作中心、网站管理中心等部门。在传输速度上，现代接入交换机大都提供多个具有10M/100M/1000M自适应能力的端口。

 

二层交换机

二层交换技术的发展比较成熟，二层交换机属数据链路层（第二层）设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。

二层交换机与三层的最基本不同，就是不能转发多网段的数据，也就是没有路由功能；VLAN 三层交换机就是二层交换机加了路由功能。

具体的工作流程如下：

1) 当交换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，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的；

2) 再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口；

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) 如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以记录这一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。不断的循环这个过程，对于全网的MAC地址信息都可以学习到，二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。

比如A要给B发送数据，已知目的IP，那么A就用子网掩码取得网络地址，判断目的IP是否与自己在同一网段。如果在同一网段，但不知道转发数据所需的MAC地址，A就发送一个ARP请求，B返回其MAC地址，A用此MAC封装数据包并发送给交换机，交换机起用二层交换模块，查找MAC地址表，将数据包转发到相应的端口。

三层交换机

三层交换机能转发多网段的数据，基于第三层的网络层，路由器转发数据是基于IP地址进行转发的。而交换机是基于MAC地址转发的，也就是让基于MAC地址转发的交换机实现基于IP地址转发，这个就是三层交换机。

如果目的IP地址显示不是同一网段的，那么A要实现和B的通讯，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，这个缺省网关一般在操作系统中已经设好，这个缺省网关的IP对应第三层路由模块，所以对于不是同一子网的数据，最先在MAC表中放的是缺省网关的MAC地址（由源主机A完成）；然后就由三层模块接收到此数据包，查询路由表以确定到达B的路由，将构造一个新的帧头，其中以缺省网关的MAC地址为源MAC地址，以主机B的MAC地址为目的MAC地址。通过一定的识别触发机制，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，以后的A到B的数据（三层交换机要确认是由A到B而不是到C的数据，还要读取帧中的IP地址。），就直接交由二层交换模块完成。这就通常所说的一次路由多次转发。ARP请求，通过广播B的ip，得到B的MAC地址

接下来没事的话，玩玩公司闲置的服务器，有没有什么需要着重学习的，或者需要多加注意的知识点？请多多指教！