二层、三层交换机介绍及转发原理

记住四张表：

硬件：
二层mac表：mac、vlanID、出接口
三层转发表：目标网络网段/掩码、下一跳

软件：
二层arp表：IP、mac、vlanID、出接口
三层路由表：目标网络网段/掩码、下一跳、出接口

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正文：


交换的发展历史：
《1》共享式以太网互连：
较早的以太网，使用hub设备，使用共享总线型连接方式，采用CSMA/CD机制。HUB的所有端口是1个大的冲突域；

好处：流量较少时，冲突较少，利用CSMA/CD可以保证通讯质量；
坏处：当流量到达一定程度时，冲突不断，导致数据被拒绝发送。

解决办法：二层交换机

《2》二层交换机原理：
二层交换机工作在OSI第二层，简称数据链路层。使用mac表进行数据交换机，每个端口有独立的冲突与，使用硬件ASIC专用集成芯片传输

好处：专用硬件芯片，转发不必消耗CPU资源，转发性能大大提高；
      有效隔离冲突域。由于每个端口属于1个冲突域，使得每个端口都能独立发送和接收，不必考虑数据冲突；

坏处：不能隔离广播域（vlan解决）

《3》三层交换机硬件架构

 

 

交换机主要硬件为ASIC和CPU，作用如下：
（1）ASIC：硬件表项，二层的mac表、三层的IP转发表
（2）CPU：软件表项，例如IP路由表、ARP表等，并根据软件表项配置ASIC硬件表项。当然CPU也是可以完成三层转发的功能。

总结：决定交换机硬件性能的正是ASIC中的二、三层硬件表项，而ASIC的硬件表项来源与CPU维护的软件表项。

 

转发原理：

 

 

 

 

 

具体转发原理，请参考H3C甜甜圈网络大爬虫第一期“交换机基础知识”，本文大部分摘取该文章。

文章连接：http://www.h3c.com.cn/MiniSite/Technology_Circle/Net_Reptile/The_One/Home/Catalog/200911/655251_97665_0.htm