關(guān)于二層網(wǎng)絡(luò)與三層網(wǎng)絡(luò)的對(duì)比

1、關(guān)于二層網(wǎng)絡(luò)與三層網(wǎng)絡(luò)的對(duì)比 自從美國(guó)國(guó)防部與上世紀(jì) 60 60 年代末創(chuàng)建了世界上第一個(gè)交換網(wǎng)絡(luò) 組，取名為 ARPAneARPAne，t t 互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)發(fā)展了 40 40 多年。在計(jì)算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中，不可忽視的一項(xiàng)進(jìn)步就是 1974 1974 年美國(guó)國(guó)防 部向全世界公開了其研究成果 TCP/IP TCP/IP 協(xié)議，這一舉動(dòng)直接推動(dòng)了全 世界網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大跨步發(fā)展。 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在中國(guó)的起步較晚， 但是中國(guó)政府正是意識(shí)到這一缺點(diǎn)， 才下大力氣推動(dòng)國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研發(fā)工作， 今年來，我國(guó)的互 聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展， 迄今為止， 我國(guó)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已位居 世界的前列。當(dāng)今社

2、會(huì)，我們的生活方式已經(jīng)被互聯(lián)網(wǎng)所改變，這一 技術(shù)甚至已經(jīng)改變了整個(gè)社會(huì)的發(fā)展的進(jìn)程。據(jù)科學(xué)統(tǒng)計(jì)，截止到 2011 2011 年底，我國(guó)的網(wǎng)民數(shù)量已經(jīng)突破了五億大關(guān)，平均三個(gè)人中就 有一人使用互聯(lián)網(wǎng)。 在這期間，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也有了重大變化。 按照物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了總線型、環(huán)型、星型、樹 型、混合型等結(jié)構(gòu)。 按照邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了二層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、三層網(wǎng)絡(luò) 架構(gòu)以及最近興起的大二層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換都是在 OSI OSI 參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層發(fā)生的，也就是 按照MAMAC C 地址進(jìn)行尋址并進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，并建立和維護(hù)一個(gè) MACMAC 地 址表，用來記錄接收到的數(shù)據(jù)包中

3、的 MACMAC 地址及其所對(duì)應(yīng)的端口。 此種類型的網(wǎng)絡(luò)均為小范圍的二層網(wǎng)絡(luò)。 二層網(wǎng)絡(luò)的工作流程： (1) (1) 數(shù)據(jù)包接收： 首先交換機(jī)接收某端口中傳輸過來的數(shù)據(jù)包， 并對(duì) 該數(shù)據(jù)包的源文件進(jìn)行解析，獲取其源 MACMAC 地址，確定發(fā)放源數(shù)據(jù) 包主機(jī)的接入端口 ; ; 傳輸數(shù)據(jù)包到目的 MACMAC 地址：首先判斷目的 MACMAC 地址是否存在， 如果交換機(jī)所存儲(chǔ)的 MACMAC 地址表中有此 MACMAC 地址所對(duì)應(yīng)的端口，那 么直接將數(shù)據(jù)包發(fā)送給這個(gè)端口 ; ; 如果在交換機(jī)存儲(chǔ)列表中找不到對(duì) 應(yīng)的目的 MACMAC 地址，交換機(jī)則會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行全端口廣播，直至收 到目的設(shè)備的回

4、應(yīng)，交換機(jī)通過此次廣播學(xué)習(xí)、記憶并建立目的 MAC MAC 地址和目的端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系， 以備以后快速建立與該目的設(shè)備的聯(lián)系 ; ; (3)(3)如果交換機(jī)所存儲(chǔ)的 MACMAC 地址表中沒有此地址，就會(huì)將數(shù)據(jù)包 廣播發(fā)送到所有端口上， 當(dāng)目的終端給出回應(yīng)時(shí)， 交換機(jī)又學(xué)習(xí)到了 一個(gè)新的MACMAC 地址與端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并存儲(chǔ)在自身的 MACMAC 地址表 中。當(dāng)下次發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候就可以直接發(fā)送到這個(gè)端口而非廣播發(fā)送 了。 以上就是交換機(jī)將一個(gè) MACMAC 地址添加到列表的流程，該過程循環(huán)往 復(fù)，交換機(jī)就能夠?qū)φ麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)中存在的 MACMAC 地址進(jìn)行記憶并添加到 地址列表，這就是二層(OSI

5、(OSI 二層) )交換機(jī)對(duì) MACMAC 地址進(jìn)行建立、維 護(hù)的全過程。 從上述過程不難看出，傳統(tǒng)的二層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式雖然運(yùn)行簡(jiǎn)便但在 很大程度上限制了網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大， 由于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中采用的是廣 播的方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，極易形成廣播風(fēng)暴，進(jìn)而造成網(wǎng)絡(luò)的癱 瘓。這就是各個(gè)計(jì)算機(jī)研究機(jī)構(gòu)所面臨的二層網(wǎng)絡(luò)存在的天然瓶頸， 由于該瓶頸的存在，使得大規(guī)模的數(shù)據(jù)傳輸和資源共享難以實(shí)現(xiàn)， 基 于傳統(tǒng)的二層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也很難實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)規(guī)模化。 為了適應(yīng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生于發(fā)展，基于分層、簡(jiǎn)化的思想，三層 網(wǎng)絡(luò)模式被成功設(shè)計(jì)推出。三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基本思想就是將大規(guī)模、 較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分層次分模塊處理，為每個(gè)模

6、塊指定對(duì)應(yīng)的功能， 各司其職，互不干擾，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省?三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，顧名思義，具有三個(gè)層次：核心層、匯聚層、 接入層。下面將對(duì)三個(gè)層次的作用分別進(jìn)行說明。 核心層：在互聯(lián)網(wǎng)中承載著網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與各應(yīng)用端口間的傳輸功能， 是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的支撐脊梁和數(shù)據(jù)傳輸通道，重要性不言而喻。因此，網(wǎng) 絡(luò)對(duì)于核心層要求極高，核心層必須具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的高安全性， 數(shù)據(jù) 傳輸?shù)母咝院涂煽啃?，?duì)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的高容錯(cuò)性，以及數(shù)據(jù)管理方面 的便捷性和高適應(yīng)性等性能。在核心層搭建中，設(shè)備的采購必須嚴(yán)格 按需采購，滿足上述功能需求，這就對(duì)交換機(jī)的帶寬以及數(shù)據(jù)承載能 力提出了更高的要求，因?yàn)楹诵膶右坏┒氯麑⒃斐纱竺娣e網(wǎng)絡(luò)癱瘓， 因此必須配備高性能的數(shù)據(jù)冗余轉(zhuǎn)接設(shè)備和防止負(fù)載過剩的均衡過 剩負(fù)載的設(shè)備，