三层交换技术概念的介绍
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发布时间：2022-05-24 17:04
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时间：2023-10-22 12:06
三层交换（也称多层交换技术，或IP交换技术）是相对于传统交换概念而提出的。众所周知，传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层——数据链路层进行操作的，而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。简单地说，三层交换技术就是：二层交换技术+三层转发技术。 三层交换技术的出现，解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。 CrossBar技术： 随着核心交换机的交换容量从几10Gbps到几百Gbps,其内部结构也从总线、共享内存发展到今天的crossbar结构， 使得其共享交换架构中的线路卡到交换结构的物理连接简化为点到点连接，实现起来更加方便，从而更加容易保证大容量交换机的稳定性。并且crossbar技术支持所有端口同时线速交换数据，真正实现内部无阻碍，因此它能很好地弥补共享内存模式的一些不足。 基于硬件的线速路由： 和传统的路由器相比，第三层交换机的路由速度一般要快十倍或数十倍，能实现线速路 由转发。传统路由器采用软件来维护路由表，而第三层交换机采用ASIC （Application Specific Integrated Circuit ）硬件来维护路由表，因而能实现线速的路由。 路由功能： 传统的二层交换机由于vlan间属于不同网段，无法识别ip地址并进行通信，而具有三层交换技术的交换机，只要设置完VLAN ，并为每个VLAN 设置一个路由接口，第三层交换机就会自动把子网内部的数据流限定在子网之内，并通过路由实现子网之间的数据包交换。 多协议支持： 三层交换技术的交换机不仅可以支持二层协议，还要支持大部分三层协议。比如一个具 备三层功能的交换机不能仅仅是通过划分vlan来达到互相访问的目的，还要能够通过路由协议来选择路径，因此要支持常用的路由协议，如，rip、ospf等。 对这些协议的支持使得三层交换机可以应用在更加复杂、要求更高的环境当中。 过滤服务功能： 过滤服务功能用来设定界限，以*不同的VLAN 成员之间和使用单个MAC 地址 和组MAC 地址的不同协议之间进行帧的转发。随着网络中用户数量的增多，用户需要对MAC地址、IP地址、TCP/UDP端口号等信息进行控制，从而实现了严格*局域网资源的访问，同时也用这个功能*局域网用户对网络设备自身的访问。 三层（网络层）VLAN： 第三层交换机的第三层VLAN ，不仅可以手工配置，也可以由交换机自动产生。交换机通过对数据包的分析，自动配置VLAN ，自动更新VLAN 的成员。第三层交换机能够工作在以DHCP(Dynamic Host Control Protocol)分配IP 地址的网络环。交换机能自动发现IP 地址，动态产生基于IP子网的VLAN ，当通过DHCP 分配一个新的IP 地址时，第三层交换机能很快的定位这个地址。第三层交换机通过IGMP 、GMRP 、ARP 和包探测技术来更新其三层的VLAN 成员组。通过基于Web 的网络管理界面，可以对自动学习的范围进行设定：自动学习可以是完全不受限、部分受限或者完全禁止。
