到底什么是三層交換機

三層交換機就是具有部分路由器功能的交換機，三層交換機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的，能夠做到一次路由，多次轉(zhuǎn)發(fā)。對于數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)等規(guī)律性的過程由硬件高速實現(xiàn)，而像路由信息更新、路由表維護、路由計算、路由確定等功能，由軟件實現(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)絡標準模型第二層——數(shù)據(jù)鏈路層進行操作的，而三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡模型中的第三層實現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)，既可實現(xiàn)網(wǎng)絡路由功能，又可根據(jù)不同網(wǎng)絡狀況做到網(wǎng)絡性能。

路由器與三層交換機的區(qū)別

①路由器與三層交換機的轉(zhuǎn)發(fā)依據(jù)不同

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

②路由器與三層交換機的功能不同

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

③路由器與三層交換機的應用范圍不同

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)，專用于處理復雜的路由路徑和網(wǎng)絡連接，實現(xiàn)跨網(wǎng)段連接，其具備選擇路由、負荷分擔、鏈路備份以及與其他網(wǎng)絡進行路由信息的交換等功能，因此路由器適用于任何網(wǎng)絡之間的連接，如局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間等。而三層交換機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，因此三層交換機適用于簡單的接入網(wǎng)連接。

④路由器與三層交換機的性能不同

路由器的路由轉(zhuǎn)發(fā)是通過軟件實現(xiàn)的，需在CPU中運行一段程序來處理路由轉(zhuǎn)發(fā)；而三層交換機的路由轉(zhuǎn)發(fā)是通過硬件實現(xiàn)的，一般使用ASIC芯片來處理路由轉(zhuǎn)發(fā)；因此相對來說，三層交換機的轉(zhuǎn)發(fā)效率會高過路由器。另外，由于三層交換機的路由轉(zhuǎn)發(fā)功能在硬件上，因此它不具備軟件的可擴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的接口不同

為了能夠適應各種類型的網(wǎng)絡連接，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，其接口類型種類繁多，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；而三層交換機一般只有以太網(wǎng)接口，如RJ-45接口、光纖接口等。

交換機轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀方式

（1） 存儲轉(zhuǎn)發(fā)（Store-and-Forward）

存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式是先存儲后轉(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起來；然后進行CRC（循環(huán)冗余碼校驗）檢查，把錯誤幀丟棄；后才取出數(shù)據(jù)幀目的地址，查找地址表后進行過濾和轉(zhuǎn)發(fā)。存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式延遲大；但是它可以對進入交換機的數(shù)據(jù)包進行別的錯誤檢測。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）

交換機在輸入端口檢測到一個數(shù)據(jù)幀時，檢查該幀的幀頭，只要獲取了幀的目的地址，就開始轉(zhuǎn)發(fā)幀。它的優(yōu)點是：開始轉(zhuǎn)發(fā)前不需要讀取整個完整的幀，延遲非常小。它的缺點是：不能提供錯誤檢測能力。

（3） 無碎片（Fragment-Free）

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