二層和三層以太網交換機差別及基本類型比較
二層和三層以太網交換機差別及基本類型比較,三層以太網交換機和二層以太網交換機之間都有哪些差別呢?下面是一些比較:看過之后就能夠更全面的認識三層以太網交換機了。
下面談談三層以太網交換機流程。用VLAN分段,隔離了VLAN間的通信,用支持VLAN的路由器(三層以太網交換機設備)可以建立VLAN間通信。但使用路由器來互聯(lián)企業(yè)園區(qū)網中不同的VLAN顯然不合時代的潮流。因為我們可以使用三層以太網交換機來實現(xiàn)。
◆差別1(性能):傳統(tǒng)的路由器基于微處理器轉發(fā)報文,靠軟件處理,而三層以太網交換機通過ASIC硬件來進行報文轉發(fā),性能差別很大;
◆差別2(接口類型):三層以太網交換機的接口基本都是以太網接口,沒有路由器接口類型豐富;
◆差別3:三層以太網交換機,還可以工作在二層模式,對某些不需路由的包文直接交換,而路由器不具有二層的功能。
首先讓我們看一下設備互通的過程:交換機上劃分了兩個vlan,在vlan1,vlan 2上配置了路由接口用來實現(xiàn)vlan1 和 vlan 2之間的互通。A和B之間的互通(以A向B發(fā)起ping請求為例):
◆A檢查報文的目的IP地址,發(fā)現(xiàn)和自己在同一個網段;
◆A---->B ARP請求報文,該報文在VLAN1 內廣播;
◆B---->A ARP回應報文;
◆A---->B icmp request;
◆B---->A icmp reply;
A和C之間的互通(以A向C發(fā)起ping請求為例):
◆A檢查報文的目的IP地址,發(fā)現(xiàn)和自己不在同一個網段;
◆A---->switch(int vlan 1) ARP請求報文,該報文在VLAN1 內廣播;
◆網關---->A ARP回應報文;
◆A---->switchicmp request(目的MAC是 int vlan 1的MAC,源MAC是A的MAC,目的IP是C,源IP是A);
◆switch收到報文后判斷出是三層以太網交換機的報文。檢查報文的目的IP地址,發(fā)現(xiàn)是在自己的直連網段;
◆switch(int vlan 2)---->C ARP請求報文,該報文在VLAN2 內廣播;
◆C--->switch(int vlan 2) ARP回應報文;
◆switch(int vlan 2)---->C icmp request相比報文的MAC頭進行了重新的封裝, 而IP層以上的字段基本上不變;
◆C---->A icmp reply,這以后的處理同前面icmp request的過程基本相同。
以上的各步處理中,如果ARP表中已經有了相應的表項,則不會給對方發(fā)ARP請求報文。怎么樣來區(qū)分二和三層以太網交換機的數據流?3526產品是三層以太網交換機,在其處理流程中既包括了二層的處理功能,又包括了三層以太網交換機的處理功能。
區(qū)別二三層以太網交換機轉發(fā)的基本模型:
三層以太網交換機劃分了2個vlan, A和B之間的通信是在一個VLAN內完成,對與交換機而言是二層數據流,A和C之間的通信需要跨越VLAN,是三層以太網交換機的數據流。上面提到的是宏觀的方法,具體到微觀的角度,一個報文從端口進入后,Swtich設備是怎么來區(qū)分二層包文,還是三層以太網交換機報文的呢?
從A到B的報文由于在同一個VLAN內部,報文的目的MAC地址將是主機B的MAC地址,而從A到C的報文,要跨越VLAN,報文的目的MAC地址是設備虛接口VLAN1上的MAC地址。因此交換機區(qū)分二三層以太網交換機報文的標準就是看報文的目的MAC地址是否等于交換機虛接口上的MAC地址。
以華為3ComS3526交換機為例,三層以太網交換機整個處理流程中分成了三個大的部分:平臺軟件協(xié)議棧部分這部分中關鍵功能有:運行路由協(xié)議,維護路由信息表;IP 協(xié)議棧功能,在整個系統(tǒng)的處理流程中,這部分擔負著重要的功能,當硬件不能完成報文轉發(fā)的時候,這部分可以代替硬件來完成報文的三層以太網交換機轉發(fā)。另外對交換機進行telnet, ping, ftp,snmp的數據流都是在這部分來處理。
三層以太網交換機舉例:
display ip routing-table:
Routing Tables:
Destination/Mask Proto Pre Metric Nexthop Interface
0.0.0.0/0 Static 60 0 10.110.255.9VLAN-Interface2
10.110.48.0/21 Direct 0 0 10.110.48.1 VLAN-Interface1
10.110.48.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1 InLoopBack0
10.110.255.8/30Direct 0 0 10.110.255.10 VLAN-Interface2
10.110.255.10/32 Direct 0 0 127.0.0.1 InLoopBack0
127.0.0.0/8Direct 0 0 127.0.0.1 InLoopBack0
127.0.0.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1 InLoopBack0
三層以太網交換機維護ARP表
display arp:
IpAddress Mac_Address VLAN ID Port Name Type
10.110.255.9 00e0.fc00.55182 GigabitEthernet2/1 Dynamic
10.110.51.75 0010.b555.f0391 Ethernet0/9 Dynamic
10.110.54.30 0800.20aa.f41d1 Ethernet0/10 Dynamic
10.110.51.1370010.a4aa.fce61 Ethernet0/12 Dynamic
10.110.50.90 0010.b555.e04f1 Ethernet0/8 Dynamic