為了適應網路應用深化帶來的挑戰，網路的規模的速度都在快速發展，區域網速度已經從早期的10m、100m發展到現在的千兆甚至萬兆，現在的網路結構也早已從早期的共享介質發展到交換式區域網。在目前網路整合和交換的技術中，第一層介面和第二層交換已經可以給出滿意的答案，但是作為網路核心、起到網間互聯作用的路由器技術卻始終沒有質的突破，在這種情況下，三層交換技術也應運而生。三層交換機可以看做是路由器，因為它可以實現路由器的幾乎所有功能，也可以看做是交換機，因為速度極快，幾乎和二層交換機相同。這三種交換技術：二層交換、路由和三層交換，它們各自是如何工作的，有什麼區別，又分別運用在哪些場合呢？
二層交換
二層交換機根據資料報的mac位址來交換報文的。交換機內部有一張位址表，儲存了mac位址與埠的關係。當二層交換機收到乙個報文時，
（1）檢查報文的mac位址，並在位址表中查詢，如果找到走（2），否則走（3）；
（2）將報文按照位址表中查到的埠**出去；
（3）在所有埠中廣播該報文，當目標回應時，將mac與埠關係記入位址表。
二層交換機一般採用專門處理資料報**的asic晶元，因此**速度非常快。
一台二層交換機想要實現線速**，對交換匯流排頻寬有要求，加入乙個交換機有n個埠，每個埠的頻寬是m，那麼交換匯流排頻寬必須達到n*m，才能實現線速**。
路由
當路由器收到乙個報文時,
（1）拆包，去掉報文的mac頭；
（2）檢查ip報文的ttl，如果ttl減到1則丟棄；
（3）根據報文的目的ip查ip表，確定**方向（出介面）後，對報文打包，加上mac頭**（源mac填路由器出介面的mac，目的mac填下一跳或者目的mac）。
下圖是乙個路由**的例子：
路由與二層交換的區別主要在於他們位於不同的參考模型的不同層面（二層和三層），因此需要處理的控制資訊不同。路由技術包括兩個基本活動：決定最佳路徑和傳輸資料報。路由演算法在路由表中寫入的不同的資訊，路由器會根據資料報的目的選擇最佳路徑。
路由器之間可以互相通訊，可以通過傳送不同型別的資訊維護各自的路由表。
路由器的處理過程相對二層交換機更複雜，因此主要依賴於**處理器的計算，沒有採用asic技術，因此路由器的效能逐漸成為網路中的瓶頸。
三層交換
三層交換機是乙個帶有三層路由功能的二層交換機，將二層交換和三層路由功能有機結合在一起。三層交換機將路由器軟體進行了區分，（1）將路由**的工作（這些都是有規律的過程）通過asic硬體實現；（2）將路由表更新與維護、路由計算等工作交給**處理器操作。這樣，三層交換機就大大提公升了路由**的效能。
當機器a和不同網段的機器b通訊時，a會給閘道器（三層交換機）傳送arp請求，三層交換機會直接將b的mac位址回應給a，a傳送的報文到達交換機時，交換機直接走二層**，也就是所謂的一次選路，多次**。
三層交換有以下特點：
（1）路由**硬體加速和路由軟體優化；
（2）除了必要的路由決定外，大部分**由二層交換完成；
（3）多個子網互連時只是與第三層路由的邏輯連線，不需要增加埠，節省了總投資。
三種交換技術各自的應用場合
二層交換機應用在廣播包影響不大的小型區域網中（比如只有
二、三十臺機器的網路）。
三層交換機為ip設計，介面型別簡單，有很強的二層**能力，適用於大型區域網。在一些大型區域網中，為了減少廣播，將網路分割成多個小區域網，不同網段間需要頻繁訪問，採用三層交換機最為適合。
路由器埠型別多，支援的三層協議多，路由能力強，適用於大型網路間的連線。一般大型網路間的互連埠不多，主要功能不是網際快速交換，而是選擇最佳路徑，負載分擔，鏈路備份和路由資訊交換，此時採用路由器最為適合。
最難區分的是三層交換機與路由器的選擇。三層交換也有路由功能，但是三層交換機的優勢在於網內交換，如果需要做大量的網間路由，就會大大影響三層交換機的效能；而且一般三層交換機的路由功能弱於同檔次的路由器，因此如果乙個網路既有大量網間路由要求，又要求響應速度很高，那麼採用三層交換機做網內交換，路由器負責網間路由功能，是很好的配合。
15 三層交換與二層交換 策略路由與路由策略
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二層交換機 三層交換機
二層交換機屬資料鏈路層裝置，它只需要資料報的實體地址即mac位址，根據mac位址進行 優點 資料交換是靠硬體來實現的，其速度相當快，這是二層交換的乙個顯著的優點。三層交換機就是具有部分路由器功能的交換機，三層交換機的最重要目的是加快大型區域網內部的資料交換，能夠做到一次路由，多次 優點 對於資料報 ...
二層 三層 四層交換機
二層交換技術是發展比較成熟，二層交換機屬資料鏈路層裝置，可以識別資料報中的mac位址資訊，根據mac位址進行 並將這些mac位址與對應的埠記錄在自己內部的乙個位址表中。具體的工作流程如下 1 當交換機從某個埠收到乙個資料報，它先讀取包頭中的源mac位址，這樣它就知道源mac位址的機器是連在哪個埠上的...