三層交換機的工作過程

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三層交換下面先來通過一個簡單的網絡來看看三層交換機的工作過程。

使用IP的設備A------------------------三層交換機------------------------使用IP的設備B

比如A要給B發(fā)送數據，已知目的IP，那么A就用子網掩碼取得網絡地址，判斷目的IP是否與自己在同一網段。如果在同一網段，但不知道轉發(fā)數據所需的MAC地址，A就發(fā)送一個ARP請求，B返回其MAC地址，A用此MAC封裝數據包并發(fā)送給交換機，交換機起用二層交換模塊，查找MAC地址表，將數據包轉發(fā)到相應的端口。而如果通過交換機，除非A通知交換機廣播，否則發(fā)給B的信息C不會收到。

如果目的IP地址顯示不是同一網段的，那么A要實現和B的通訊，在流緩存條目中沒有對應MAC地址條目，就將正常數據包發(fā)送向一個缺省網關，這個缺省網關一般在操作系統(tǒng)中已經設好，這個缺省網關的IP對應第三層路由模塊，所以對于不是同一子網的數據，先在MAC表中放的是缺省網關的MAC地址（由源主機A完成）；然后就由三層模塊接收到此數據包，查詢路由表以確定到達B的路由，將構造一個新的幀頭，其中以缺省網關的MAC地址為源MAC地址，以主機B的MAC地址為目的MAC地址。通過一定的識別觸發(fā)機制，確立主機A與B的MAC地址及轉發(fā)端口的對應關系，并記錄進流緩存條目表，以后的A到B的數據（三層交換機要確認是由A到B而不是到C的數據，還要讀取幀中的IP地址。），就直接交由二層交換模塊完成。這就通常所說的一次路由多次轉發(fā)。專用集成電路技術使得交換器在更多端口的情況下得以實現上述性能，其端口造價低于傳統(tǒng)型橋接器。

二層和三層交換機的選擇

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二層交換機用于小型的局域網絡。這個就不用多言了，在小型局域網中，廣播包影響不大，二層交換機的快速交換功能、多個接入端口和低廉價格為小型網絡用戶提供了很完善的解決方案。三層交換機的優(yōu)點在于接口類型豐富，支持的三層功能強大，路由能力強大，適合用于大型的網絡間的路由，它的優(yōu)勢在于選擇較佳路由，負荷分擔，鏈路備份及和其他網絡進行路由信息的交換等等路由器所具有功能。然后就由三層模塊接收到此數據包，查詢路由表以確定到達B的路由，將構造一個新的幀頭，其中以缺省網關的MAC地址為源MAC地址，以主機B的MAC地址為目的MAC地址。

三層交換機的重要的功能是加快大型局域網絡內部的數據的快速轉發(fā)，加入路由功能也是為這個目的服務的。如果把大型網絡按照部門、地域等等因素劃分成一個個小局域網，這將導致大量的網際互訪，單純的使用二層交換機不能實現網際互訪；可網管交換機均遵循SNMP協(xié)議（簡單網絡管理協(xié)議），SNMP協(xié)議是一整套的符合國際標準的網絡設備管理規(guī)范。如單純的使用路由器，由于接口數量有限和路由轉發(fā)速度慢，將限制網絡的速度和網絡規(guī)模，采用具有路由功能的快速轉發(fā)的三層交換機就成為首要。一般來說，在內網數據流量大，要求快速轉發(fā)響應的網絡中，如全部由三層交換機來做這個工作，會造成三層交換機負擔過重，響應速度受影響，將網間的路由交由路由器去完成，充分發(fā)揮不同設備的優(yōu)點，不失為一種好的組網策略，當然，前提是客戶的腰包很鼓，不然就退而求其次，讓三層交換機也兼為網際互連。

交換機模塊故障解決方法介紹

模塊故障：

交換機是由很多模塊組成，比如：堆疊模塊、管理模塊(控制模塊)和擴展模塊等。這些模塊發(fā)生故障的機率很小，不過一旦出現問題，就會遭受巨大的經濟損失。如果插拔模塊時不小心，或者搬運交換機時受到碰撞，或者電源不穩(wěn)定等情況，都可能導致此類故障的發(fā)生。之前的集線器，更多是利用共享的方式，來對數據進行傳輸，沒有辦法從通訊的速度上進行要求。

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交換機的主要特點

交換機(英文：Switch，意為“開關”)是一種用于電信號轉發(fā)的網絡設備。它可以為接入交換機的任意兩個網絡節(jié)點提供獨享的電信號通路。常見的交換機是以太網交換機。其他常見的還有電話語音交換機、光纖交換機等。

交換機的主要功能包括物理編址、網絡拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。目前交換機還具備了一些新的功能，如對VLAN（虛擬局域網）的支持、對鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。

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