到底什么是三層交換機(jī)

三層交換機(jī)就是具有部分路由器功能的交換機(jī)，三層交換機(jī)的目的是加快大型局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換，所具有的路由功能也是為這目的服務(wù)的，能夠做到一次路由，多次轉(zhuǎn)發(fā)。對(duì)于數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)等規(guī)律性的過(guò)程由硬件高速實(shí)現(xiàn)，而像路由信息更新、路由表維護(hù)、路由計(jì)算、路由確定等功能，由軟件實(shí)現(xiàn)。三層交換技術(shù)就是二層交換技術(shù) 三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。傳統(tǒng)交換技術(shù)是在OSI網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)模型第二層——數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行操作的，而三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)，既可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由功能，又可根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)狀況做到網(wǎng)絡(luò)性能。

路由器與三層交換機(jī)的區(qū)別

①路由器與三層交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)依據(jù)不同

路由器則是利用IP地址（網(wǎng)絡(luò)地址）來(lái)確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的地址，而三層交換機(jī)是利用MAC地址（物理地址）來(lái)確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。

②路由器與三層交換機(jī)的功能不同

路由器的功能主要是路由轉(zhuǎn)發(fā)，但也會(huì)附帶一些備用功能，如硬件防火墻、二層交換機(jī)技術(shù)等功能；而三層交換機(jī)本質(zhì)上屬于交換機(jī)，其主要功能仍舊是數(shù)據(jù)交換，只不過(guò)附帶了一些路由轉(zhuǎn)發(fā)功能，使其使用更加廣泛、增強(qiáng)了擴(kuò)展性。

③路由器與三層交換機(jī)的應(yīng)用范圍不同

由上述提及的兩者功能區(qū)別可知，路由器的主要功能是路由轉(zhuǎn)發(fā)，專(zhuān)用于處理復(fù)雜的路由路徑和網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)段連接，其具備選擇路由、負(fù)荷分擔(dān)、鏈路備份以及與其他網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由信息的交換等功能，因此路由器適用于任何網(wǎng)絡(luò)之間的連接，如局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間等。而三層交換機(jī)的主要功能是以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換，路由轉(zhuǎn)發(fā)功能屬于附加功能，因此三層交換機(jī)適用于簡(jiǎn)單的接入網(wǎng)連接。

④路由器與三層交換機(jī)的性能不同

路由器的路由轉(zhuǎn)發(fā)是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)的，需在CPU中運(yùn)行一段程序來(lái)處理路由轉(zhuǎn)發(fā)；而三層交換機(jī)的路由轉(zhuǎn)發(fā)是通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)的，一般使用ASIC芯片來(lái)處理路由轉(zhuǎn)發(fā)；因此相對(duì)來(lái)說(shuō)，三層交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)效率會(huì)高過(guò)路由器。另外，由于三層交換機(jī)的路由轉(zhuǎn)發(fā)功能在硬件上，因此它不具備軟件的可擴(kuò)展性以及路由器的附加功能（如防火墻）。

⑤路由器與三層交換機(jī)的接口不同

為了能夠適應(yīng)各種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)連接，路由器支持多種不同的有線傳輸介質(zhì)，如光纖、電話線、串行線纜等，其接口類(lèi)型種類(lèi)繁多，如以太網(wǎng)接口、令牌環(huán)接口、FDDI接口、E1/T1接口、WLAN網(wǎng)卡等；而三層交換機(jī)一般只有以太網(wǎng)接口，如RJ-45接口、光纖接口等。

交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀方式

（1） 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（Store-and-Forward）

存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式是先存儲(chǔ)后轉(zhuǎn)發(fā)的方式。它把從端口輸入的數(shù)據(jù)幀先全部接收并存儲(chǔ)起來(lái)；然后進(jìn)行CRC（循環(huán)冗余碼校驗(yàn)）檢查，把錯(cuò)誤幀丟棄；后才取出數(shù)據(jù)幀目的地址，查找地址表后進(jìn)行過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式延遲大；但是它可以對(duì)進(jìn)入交換機(jī)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行別的錯(cuò)誤檢測(cè)。這種方式可以支持不同速度的端口間的轉(zhuǎn)發(fā)。

（2） 直接轉(zhuǎn)發(fā)（Cut-Through）

交換機(jī)在輸入端口檢測(cè)到一個(gè)數(shù)據(jù)幀時(shí)，檢查該幀的幀頭，只要獲取了幀的目的地址，就開(kāi)始轉(zhuǎn)發(fā)幀。它的優(yōu)點(diǎn)是：開(kāi)始轉(zhuǎn)發(fā)前不需要讀取整個(gè)完整的幀，延遲非常小。它的缺點(diǎn)是：不能提供錯(cuò)誤檢測(cè)能力。

（3） 無(wú)碎片（Fragment-Free）

這是改進(jìn)后的直接轉(zhuǎn)發(fā)，是介于前兩者之間的一種解決方法。無(wú)碎片方法在讀取數(shù)據(jù)幀的長(zhǎng)前64個(gè)字節(jié)后，就開(kāi)始轉(zhuǎn)發(fā)該幀。這種方式雖然也不提供數(shù)據(jù)校驗(yàn)，但是能夠避免大多數(shù)的錯(cuò)誤。它的數(shù)據(jù)處理速度比直接轉(zhuǎn)發(fā)方式慢，但比存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式快許多。CISCO 交換機(jī)和路由器一樣，本質(zhì)上也是一臺(tái)特殊的計(jì)算機(jī)，也有 CPU、RAM 等部件。也采用 IOS，所以交換機(jī)的很多基本配置（例如密碼、主機(jī)名等）和路由器是類(lèi)似的。