二层交换机和三层交换机的区别

二层交换机和三层交换机

写在前面，本文旨在解决之前提到的一个知识点，即就是清楚二层交换机和三层交换机的区别。上一篇文章讲的是家用路由器产品相关介绍，具体见 《以太网交换芯片及PHY处理相关》

二层交换机和三层交换机之间的区别

二层交换机的应用十分广泛，因此对于我们来说并不陌生，但是随着网络复杂性的增加以及应用需要更高速的网络和更多的功能，三层交换机迅速崛起，并一度成为数据中心和大型企业的企业网络部署首选。

什么是二层交换机？

如下图所示，二层交换机是数据链路层设备，由于它工作于OSI模型的第2层，并且使用的是二层交换技术，因此被称为二层交换机。二层交换技术比较成熟，它具有识别数据包中MAC地址信息、根据MAC地址转发和将MAC地址与对应端口记录在地址表中等多种功能，但当需要数据流量在LAN或VLAN之间交换时，则需要使用三层交换机。

二层交换机如下：

什么是三层交换机？

如下图所示，三层交换机存在于二层交换机和网关路由器之间，使用的是三层交换机技术，这种技术也称多层

交换技术或IP交换技术，简单讲就是将路由技术与交换技术合二为一，优势是当同样的数据流再次通过时，将此表

直接从二层通过，这样减少了因为路由器的路由选择而造成网络的延迟，也可以大大提高转发效率。三层交换机的

数据包转发由硬件来高速支持，而路由信息更新、路由表维护、路由计算和确定等功能则由软件来支持。需要注意

的是，并不是在网络中使用了三层交换机就可以完全取消路由器在网络中的应用。

三层交换机：

二层交换机和三层交换机有什么区别？

• 工作层级不同：二层交换机工作在数据链路层，三层交换机工作在网络层，三层交换机不仅实现了数据包的高速转发，还可以根据不同网络状况达到最优网络性能。

• 原理不同：二层交换机的原理是当交换机从某个端口收到一个数据包，它会先读取包中的源MAC地址，再去读取包中的目的MAC地址，并在地址表中查找对应的端口，如表中有和目的MAC地址对应的端口，就把数据包直接复制到这个端口上。三层交换机的原理比较简单，就是一次路由多次交换，通俗来说就是第一次进行源到目的的路由，三层交换机会将此数据转到二层，那么下次无论是目的到源还是源到目的都可以进行快速交换。

• 功能不同：二层交换机基于MAC地址访问，只做数据的转发，并且不能配置IP地址，而三层交换机将二层交换技术和三层转发功能结合在一起，也就是说三层交换机在二层交换机的基础上增加了路由功能，可配置不同vlan的IP地址，vlan之间可通过三层路由实现不同vlan之间通讯。

• 应用不同：二层交换机主要用于网络接入层和汇聚层，而三层交换机主要用于网络核心层，但是也存在少部分三层交换机用于汇聚层的现象，下图是三层交换机的实际应用实例。
  

支持的协议不同：二层交换机支持物理层和数据链路层协议，如以太网交换机、二层交换机，这集线器HUB的功能差不多，而三层交换机支持物理层、数据链路层及网络层协议。

二层交换机和三层交换机如何选择？

二层交换机可以满足接入层的应用需求，并且成本也比较低，但是更智能的三层交换机能够使网络在不损失带宽的情况下进行分段和控制，应该选择二层交换机还是三层交换机则需要根据实际应用来决定。

如果需要在局域网内发送数据，建议使用二层交换机，如果需要将数据发送到校园内的其他建筑物或客户端站点，建议使用三层交换机，但大多数企业网络部署都选择能够结合二层交换机和三层交换机功能的交换机，也就是二/三层交换机。

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2019.6.25 _言念君子