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基礎學習:3層交換概念與原理

發(fā)布時間:2022-04-30 文章來源:xp下載站 瀏覽: 33

網(wǎng)絡技術是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術,它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機整體,實現(xiàn)資源的全面共享和有機協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計算機、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡、傳感器等。 當前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享,網(wǎng)絡則被認為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。

簡單地說,三層交換技術就是:二層交換技術+三層轉發(fā)技術。它解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分之后,網(wǎng)段中子網(wǎng)必須依賴路由器進行管理的局面,解決了傳統(tǒng)路由器低速、復雜所造成的網(wǎng)絡瓶頸問題。

什么是三層交換

三層交換(也稱多層交換技術,或IP交換技術)是相對于傳統(tǒng)交換概念而提出的。眾所周知,傳統(tǒng)的交換技術是在OSI網(wǎng)絡標準模型中的第二層――數(shù)據(jù)鏈路層進行操作的,而三層交換技術是在網(wǎng)絡模型中的第三層實現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉發(fā)。簡單地說,三層交換技術就是:二層交換技術+三層轉發(fā)技術。

三層交換技術的出現(xiàn),解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分之后,網(wǎng)段中子網(wǎng)必須依賴路由器進行管理的局面,解決了傳統(tǒng)路由器低速、復雜所造成的網(wǎng)絡瓶頸問題。

三層交換原理

一個具有三層交換功能的設備,是一個帶有第三層路由功能的第二層交換機,但它是二者的有機結合,并不是簡單地把路由器設備的硬件及軟件疊加在局域網(wǎng)交換機上。

其原理是:假設兩個使用IP協(xié)議的站點A、B通過第三層交換機進行通信,發(fā)送站點A在開始發(fā)送時,把自己的IP地址與B站的IP地址比較,判斷B站是否與自己在同一子網(wǎng)內。若目的站B與發(fā)送站A在同一子網(wǎng)內,則進行二層的轉發(fā)。若兩個站點不在同一子網(wǎng)內,如發(fā)送站A要與目的站B通信,發(fā)送站A要向“缺省網(wǎng)關”發(fā)出ARP(地址解析)封包,而“缺省網(wǎng)關”的IP地址其實是三層交換機的三層交換模塊。當發(fā)送站A對“缺省網(wǎng)關”的IP地址廣播出一個ARP請求時,如果三層交換模塊在以前的通信過程中已經(jīng)知道B站的MAC地址,則向發(fā)送站A回復B的MAC地址。否則三層交換模塊根據(jù)路由信息向B站廣播一個ARP 請求,B站得到此ARP請求后向三層交換模塊回復其MAC地址,三層交換模塊保存此地址并回復給發(fā)送站A,同時將B站的MAC地址發(fā)送到二層交換引擎的 MAC地址表中。從這以后,當A向B發(fā)送的數(shù)據(jù)包便全部交給二層交換處理,信息得以高速交換。由于僅僅在路由過程中才需要三層處理,絕大部分數(shù)據(jù)都通過二層交換轉發(fā),因此三層交換機的速度很快,接近二層交換機的速度,同時比相同路由器的價格低很多。

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本文章關鍵詞: 三層 交換 概念 原理 

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