二层交换机与三层交换机的区别

        此篇将让我们了解，二层交换机转发原理，三层交换机转发原理，以及二层交换机和多层交换机之间的区别。

          

      二层交换机只会在 VLAN 内交换以太网帧，如果我们愿意，我们可以根据第 2 层过滤流量（例如使用端口安全，MAC ACL等）。多层交换机可以执行相同的操作，但也可以在 VLAN 之间进行路由，并使用访问列表在第 3 层或第 4 层进行过滤。

      二层上的转发基于目标 MAC 地址，交换机通过传入帧学习源 MAC 地址并构建 MAC 地址表。每当以太网帧进入交换机接口时，交换机将检查 MAC 地址表以找到目标 MAC 地址，然后将其发送到正确的接口，如果未找到目标MAC， 将会flood到trunk口以及本vlan内的其它接口。

      第 三 层转发基于目标 IP 地址，当交换机收到源 IP 地址与目标 IP 地址位于不同子网的 IP 数据包时，就会发生转发。

      当多层交换机在以太网报头中接收到一个以自己的 MAC 地址作为目的地的 IP 数据包时，有两种可能性：

1. 如果目标 IP 地址是在多层交换机上配置的地址，则 IP 数据包的目的地是该交换机。
2. 如果目标 IP 地址是多层交换机上未配置的地址，那么我们必须充当网关并“路由”数据包。这意味着必须在路由表中进行查找以检查最长匹配。如果配置了 ACL，则还必须检查是否允许 IP 数据包通过。

      过去……数据包交换机是以硬件速度完成的转发，而路由器是以软件速度完成的，如今，交换和路由都是以硬件转发数据包。

首先让我们来看看处理以太网帧和 IP 数据包的区别：

二层交换机转发的生命周期很简单：

交换机将验证以太网帧的校验和，以确保它没有损坏或更改。

交换机接收到一个以太网帧，并将源 MAC 地址添加到 MAC 地址表中。

如果知道目标 MAC 地址，交换机会将以太网帧转发到正确的接口。如果没有，它将被泛洪。

现在让我们看看在多层交换机上收到 IP 数据包时必须做什么：

在上面的例子中，H1 正在向 H2 发送一个 IP 数据包，它们位于不同的子网中，因此我们必须对其进行路由。当我们的多层交换机收到 IP 数据包时，会发生以下情况：

1. 交换机将验证以太网帧的校验和，以确保它没有损坏或更改。
2. 交换机将验证 IP 数据包的校验和，以确保它没有损坏或更改。

多层交换机会检查路由表，发现192.168.20.0/24 是直连的，并将会发生以下情况：

1. 检查 ARP 表以查看是否存在 H2 的第 2 层到第 3 层映射，如果没有映射，多层交换机将发送一个 ARP 请求。
2. 目标 MAC 地址从 FFF（多层交换机 Fa0/1）更改为 BBB（H2）。
3. 源 MAC 地址从 AAA (H1) 更改为 GGG（多层交换机 Fa0/2）。
4. IP 数据包中的 TTL（生存时间）字段减 1，因此将重新计算 IP 报头校验和。
5. 必须重新计算以太网帧校验和。
6. 携带 IP 数据包的以太网帧将从接口向 H2 发送。

如您所见，如果要路由 IP 数据包，需要执行相当多的步骤。