三层交换技术概念_三层交换技术的特点

　　三层交换技术就是：二层交换技术+三层转发技术。它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。

　　任何一种新技术进入市场时，都要经历业界专业人员对伴随这种技术的新术语和“技术行话”进行筛选的阶段。这些新的技术术语往往会造成迷惑，甚至自相矛盾，具体情况取决于供应商使用它们的方式。“第三层交换”和有关的技术也不例外，随着越来越多交换机和路由器技术的推出，有关它们技术术语的迷惑只会增多。

　　比如，第三层交换、第四层交换、多层交换、多层数据包分类和路由交换机等新术语就令交换机和路由器之间的传统区别变得模糊起来。此外，由于许多供应商在原本用于布线室的第二层交换机平台上提供了第三层交换技术，从而让人更加迷惑不解。这些变化使网络设计人员很难了解如何部署高效的网络解决方案。因此，必须去伪存真，并专注于基础知识，才能真正了解何时、何地以及为什么采用第三层交换。

　　1、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（ApplicationSpecificIntegratedCircuit）硬件来维护路由表，因而能实现线速的路由。

　　2、IP路由

　　在局域网上，二层的交换机通过源MAC地址来标识数据包的发送者，根据目的MAC地址来转发数据包。对于一个目的地址不在本局域网上的数据包，二层交换机不可能直接把它送到目的地，需要通过路由设备（比如传统的路由器）来转发，这时就要把交换机连接到路由设备上。

　　如果把交换机的缺省网关设置为路由设备的IP地址，交换机会把需要经过路由转发的包送到路由设备上。路由设备检查数据包的目的地址和自己的路由表，如果在路由表中找到转发路径，路由设备把该数据包转发到其它的网段上，否则，丢弃该数据包。

　　专用（传统）路由器昂贵，复杂，速度慢，易成为网络瓶颈，因为它要分析所有的广播包并转发其中的一部分，还要和其它的路由器交换路由信息，而且这些处理过程都是由CPU来处理的（不是专用的ASIC），所以速度慢。

　　第三层交换机既能象二层交换机那样通过MAC地址来标识转发数据包，也能象传统路由器那样在两个网段之间进行路由转发。而且由于是通过专用的芯片来处理路由转发，第三层交换机能实现线速路由。

　　3、路由功能

　　比较传统的路由器，第三层交换机不仅路由速度快，而且配置简单。在最简单的情况（即第三层交换机默认启动自动发现功能时），一旦交换机接进网络，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。管理员也可以通过人工配置路由的方式：设置基于端口的VLAN，给每个VLAN配上IP地址和子网掩码，就产生了一个路由接口。随后，手工设置静态路由或者启动动态路由协议。

　　4、路由协议支持

　　三层交换技术可以通过自动发现功能来处理本地IP包的转发及学习邻近路由器的地址，同时也可以通过动态路由协议RIP1，RIP2，OSPF来计算路由路径。下面介绍一下RIP协议和OSPF协议。

　　路由信息协议（RIP）是一个内部网关协议（IGP），主要应用在中等规模的网络，RIP协议采用距离向量算法，在路由信息中包括了到达目的IP（向量）的跳跃次数（距离），跳跃次数最小的路径是最优路径。

　　RIP允许的最大跳跃次数为15，需要跳跃16次及其以上的目的地址被认为是不可达的。RIP路由器通过周期性广播来与邻近的RIP路由器交换路由信息，广播的时间间隔可以设定。广播的内容就是整个路由表。

　　当RIP路由器收到邻近路由器的路由表后，要经过计算来决定是否更新自己的路由表。如果自己的路由表需要更新，路由器在更新完毕后会立即把更新的内容发到邻近的路由器而不必等待广播间隔时间的结束。