二层和三层以太网交换机差别及基本类型比较
创始人
2024-06-19 04:51:47
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二层和三层以太网交换机差别及基本类型比较,三层以太网交换机和二层以太网交换机之间都有哪些差别呢?下面是一些比较:看过之后就能够更全面的认识三层以太网交换机了。

下面谈谈三层以太网交换机流程。用VLAN分段,隔离了VLAN间的通信,用支持VLAN的路由器(三层以太网交换机设备)可以建立VLAN间通信。但使用路由器来互联企业园区网中不同的VLAN显然不合时代的潮流。因为我们可以使用三层以太网交换机来实现。

◆差别1(性能):传统的路由器基于微处理器转发报文,靠软件处理,而三层以太网交换机通过ASIC硬件来进行报文转发,性能差别很大;

◆差别2(接口类型):三层以太网交换机的接口基本都是以太网接口,没有路由器接口类型丰富;

◆差别3:三层以太网交换机,还可以工作在二层模式,对某些不需路由的包文直接交换,而路由器不具有二层的功能。

首先让我们看一下设备互通的过程:交换机上划分了两个vlan,在vlan1,vlan 2上配置了路由接口用来实现vlan1 和 vlan 2之间的互通。A和B之间的互通(以A向B发起ping请求为例):
◆A检查报文的目的IP地址,发现和自己在同一个网段;
◆A---->B ARP请求报文,该报文在VLAN1 内广播;
◆B---->A ARP回应报文;
◆A---->B  icmp request;
◆B---->A  icmp reply;

A和C之间的互通(以A向C发起ping请求为例):
◆A检查报文的目的IP地址,发现和自己不在同一个网段;
◆A---->switch(int vlan 1) ARP请求报文,该报文在VLAN1 内广播;
◆网关---->A ARP回应报文;
◆A---->switchicmp request(目的MAC是 int vlan 1的MAC,源MAC是A的MAC,目的IP是C,源IP是A);
◆switch收到报文后判断出是三层以太网交换机的报文。检查报文的目的IP地址,发现是在自己的直连网段;
◆switch(int vlan 2)---->C  ARP请求报文,该报文在VLAN2 内广播;
◆C--->switch(int vlan 2) ARP回应报文;
◆switch(int vlan 2)---->C icmp request相比报文的MAC头进行了重新的封装, 而IP层以上的字段基本上不变;
◆C---->A  icmp reply,这以后的处理同前面icmp request的过程基本相同。

以上的各步处理中,如果ARP表中已经有了相应的表项,则不会给对方发ARP请求报文。怎么样来区分二和三层以太网交换机的数据流?3526产品是三层以太网交换机,在其处理流程中既包括了二层的处理功能,又包括了三层以太网交换机的处理功能。

区别二三层以太网交换机转发的基本模型:

三层以太网交换机划分了2个vlan, A和B之间的通信是在一个VLAN内完成,对与交换机而言是二层数据流,A和C之间的通信需要跨越VLAN,是三层以太网交换机的数据流。上面提到的是宏观的方法,具体到微观的角度,一个报文从端口进入后,Swtich设备是怎么来区分二层包文,还是三层以太网交换机报文的呢?

从A到B的报文由于在同一个VLAN内部,报文的目的MAC地址将是主机B的MAC地址,而从A到C的报文,要跨越VLAN,报文的目的MAC地址是设备虚接口VLAN1上的MAC地址。因此交换机区分二三层以太网交换机报文的标准就是看报文的目的MAC地址是否等于交换机虚接口上的MAC地址。

以华为3ComS3526交换机为例,三层以太网交换机整个处理流程中分成了三个大的部分:平台软件协议栈部分这部分中关键功能有:运行路由协议,维护路由信息表;IP 协议栈功能,在整个系统的处理流程中,这部分担负着重要的功能,当硬件不能完成报文转发的时候,这部分可以代替硬件来完成报文的三层以太网交换机转发。另外对交换机进行telnet, ping, ftp,snmp的数据流都是在这部分来处理。

三层以太网交换机举例:
display ip routing-table:
Routing Tables:
Destination/Mask  Proto  Pre Metric Nexthop Interface
0.0.0.0/0 Static 60 0  10.110.255.9VLAN-Interface2
10.110.48.0/21 Direct 0  0  10.110.48.1 VLAN-Interface1
10.110.48.1/32 Direct 0  0  127.0.0.1  InLoopBack0
10.110.255.8/30Direct 0  0  10.110.255.10  VLAN-Interface2
10.110.255.10/32  Direct 0  0  127.0.0.1  InLoopBack0
127.0.0.0/8Direct 0  0  127.0.0.1  InLoopBack0
127.0.0.1/32  Direct 0  0  127.0.0.1  InLoopBack0

三层以太网交换机维护ARP表
display arp: 
IpAddress Mac_Address VLAN ID Port Name  Type
10.110.255.9 00e0.fc00.55182  GigabitEthernet2/1 Dynamic
10.110.51.75 0010.b555.f0391  Ethernet0/9  Dynamic
10.110.54.30 0800.20aa.f41d1  Ethernet0/10 Dynamic
10.110.51.1370010.a4aa.fce61  Ethernet0/12 Dynamic
10.110.50.90 0010.b555.e04f1  Ethernet0/8  Dynamic

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