二層、-三層、-四層交換機的區(qū)別

1、二層、 三層、 四層交換機的區(qū)別二層交換技術是發(fā)展比較成熟，二層交換機屬數(shù)據(jù)鏈路層設備，可以識別數(shù)據(jù)包中的MAC地址信息，根據(jù)MAC地址進行轉(zhuǎn)發(fā)，并將這些MAC地址與對應的端口記錄在自己內(nèi)部的一個地址表中。具體的工作流程如下： （1） 當交換機從某個端口收到一個數(shù)據(jù)包，它先讀取包頭中的源MAC地址，這樣它就知道源MAC地址的機器是連在哪個端口上的； （2） 再去讀取包頭中的目的MAC地址，并在地址表中查找相應的端口； （3） 如表中有與這目的MAC地址對應的端口，把數(shù)據(jù)包直接復制到這端口上； （4） 如表中找不到相應的端口則把數(shù)據(jù)包廣播到所有端口上，當目的機器對源機器回應時，交換機又可以學習一

2、目的MAC地址與哪個端口對應，在下次傳送數(shù)據(jù)時就不再需要對所有端口進行廣播了。 不斷的循環(huán)這個過程，對于全網(wǎng)的MAC地址信息都可以學習到，二層交換機就是這樣建立和維護它自己的地址表。這是交換機的最基本操作。二層交換機是最原始的交換技術產(chǎn)品，目前接入型交換機一般是屬于這類型，一般來說所承擔的工作復雜性不是很強，又處于交換網(wǎng)絡的最底層，所以也就只需要提供最基本的二層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能即可。目前二層交換機應用最為廣泛，一般應用于小型企業(yè)或中型以上企業(yè)網(wǎng)絡的接入層次。 二層交換機指向智能千兆二層交換機從原先的10M交換非網(wǎng)管，逐漸走向10/100M非網(wǎng)管到10/100M普通可網(wǎng)管，現(xiàn)在已經(jīng)走向智能可網(wǎng)管，并

3、且正在走向1000M的交換能力。二層交換機不斷地被增強了智能性，開始能能夠處理基于二層到四層的數(shù)據(jù)包流，這提高了交換機的服務質(zhì)量（QOS）和安全策略。 而推動“千兆到桌面”的二層千兆交換機也將是即將來到的熱點。網(wǎng)管指向智能最初的交換機是沒有網(wǎng)管功能的，它只能識別數(shù)據(jù)包的目的MAC地址，根據(jù)這個硬件地址進行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。交換環(huán)境產(chǎn)生的固有問題，對業(yè)務的控制，對安全的需要使得二層交換機需要加上網(wǎng)絡的管控能力，這才產(chǎn)生了可網(wǎng)管交換機。而現(xiàn)在的可網(wǎng)管已經(jīng)指向智能的功能，這包括：服務質(zhì)量（QOS）和安全策略。 從二層交換機的工作原理可以推知以下三點： （1） 由于交換機對多數(shù)端口的數(shù)據(jù)進行同時交換，這就

4、要求具有很寬的交換總線帶寬，如果二層交換機有N個端口，每個端口的帶寬是M，交換機總線帶寬超過NM，那么這交換機就可以實現(xiàn)線速交換； （2） 學習端口連接的機器的MAC地址，寫入地址表，地址表的大?。ㄒ话銉煞N表示方式： 一為BEFFER RAM，一為MAC表項數(shù)值），地址表大小影響交換機的接入容量； （3） 還有一個就是二層交換機一般都含有專門用于處理數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的ASIC （Application specific Integrated Circuit）芯片，因此轉(zhuǎn)發(fā)速度可以做到非?？臁Ｓ捎诟鱾€廠家采用ASIC不同，直接影響產(chǎn)品性能。 以上三點也是評判二三層交換機性能優(yōu)劣的主要技術參數(shù)，這一點請

5、大家在考慮設備選型時注意比較。 三層交換技術 近年來的對三層技術的宣傳繁多，到處都在喊三層技術，有人說這是個非常新的技術，也有人說，三層交換嘛，不就是路由器和二層交換機的堆疊，也沒有什么新的 玩意，事實果真如此嗎？下面先來通過一個簡單的網(wǎng)絡來看看三層交換機的工作過程 組網(wǎng)比較簡單使用IP的設備A-三層交換機-使用IP的設備B 比如A要給B發(fā)送數(shù)據(jù)，已知目的IP，那么A就用子網(wǎng)掩碼取得網(wǎng)絡地址，判斷目的IP是否與自己在同一網(wǎng)段。如果在同一網(wǎng)段，但不知道轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)所需的MAC地址，A就發(fā)送一個ARP請求，B返回其MAC地址，A用此MAC封裝數(shù)據(jù)包并發(fā)送給交換機，交換機起用二層交換模塊，查找MAC地址

6、表，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到相應的端口。 如果目的IP地址顯示不是同一網(wǎng)段的，那么A要實現(xiàn)和B的通訊，在流緩存條目中沒有對應MAC地址條目，就將第一個正常數(shù)據(jù)包發(fā)送向一個缺省網(wǎng)關，這個缺省網(wǎng)關一般在操作系統(tǒng)中已經(jīng)設好，對應第三層路由模塊，所以可見對于不是同一子網(wǎng)的數(shù)據(jù)，最先在MAC表中放的是缺省網(wǎng)關的MAC地址；然后就由三層模塊接收到此數(shù)據(jù)包，查詢路由表以確定到達B的路由，將構(gòu)造一個新的幀頭，其中以缺省網(wǎng)關的MAC地址為源MAC地址，以主機B的MAC地址為目的MAC地址。通過一定的識別觸發(fā)機制，確立主機A與B的MAC地址及轉(zhuǎn)發(fā)端口的對應關系，并記錄進流緩存條目表，以后的A到B的數(shù)據(jù)，就直接交由二層交換模

7、塊完成。這就通常所說的一次路由多次轉(zhuǎn)發(fā)。 以上就是三層交換機工作過程的簡單概括，可以看出三層交換的特點： 由硬件結(jié)合實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速轉(zhuǎn)發(fā)。 這就不是簡單的二層交換機和路由器的疊加，三層路由模塊直接疊加在二層交換的高速背板總線上，突破了傳統(tǒng)路由器的接口速率限制，速率可達幾十Gbit/s。算上背板帶寬，這些是三層交換機性能的兩個重要參數(shù)。 簡潔的路由軟件使路由過程簡化。 大部分的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，除了必要的路由選擇交由路由軟件處理，都是由二層模塊高速轉(zhuǎn)發(fā)，路由軟件大多都是經(jīng)過處理的高效優(yōu)化軟件，并不是簡單照搬路由器中的軟件。 三種交換技術的區(qū)別二層交換機用于小型的局域網(wǎng)絡。這個就不用多言了，在小型局域網(wǎng)中，

8、廣播包影響不大，二層交換機的快速交換功能、多個接入端口和低謙價格為小型網(wǎng)絡用戶提供了很完善的解決方案。路由器的優(yōu)點在于接口類型豐富，支持的三層功能強大，路由能力強大，適合用于大型的網(wǎng)絡間的路由，它的優(yōu)勢在于選擇最佳路由，負荷分擔，鏈路備份及和其他網(wǎng)絡進行路由信息的交換等等路由器所具有功能。三層交換機的最重要的功能是加快大型局域網(wǎng)絡內(nèi)部的數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)，加入路由功能也是為這個目的服務的。如果把大型網(wǎng)絡按照部門，地域等等因素劃分成一個個小局域網(wǎng)，這將導致大量的網(wǎng)際互訪，單純的使用二層交換機不能實現(xiàn)網(wǎng)際互訪;如單純的使用路由器，由于接口數(shù)量有限和路由轉(zhuǎn)發(fā)速度慢，將限制網(wǎng)絡的速度和網(wǎng)絡規(guī)模，采用具有路

9、由功能的快速轉(zhuǎn)發(fā)的三層交換機就成為首選。一般來說，在內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)流量大，要求快速轉(zhuǎn)發(fā)響應的網(wǎng)絡中，如全部由三層交換機來做這個工作，會造成三層交換機負擔過重，響應速度受影響，將網(wǎng)間的路由交由路由器去完成，充分發(fā)揮不同設備的優(yōu)點，不失為一種好的組網(wǎng)策略，當然，前提是客戶的腰包很鼓，不然就退而求其次，讓三層交換機也兼為網(wǎng)際互連。第四層交換的一個簡單定義是:它是一種功能，它決定傳輸不僅僅依據(jù)MAC地址(第二層網(wǎng)橋)或源/目標IP地址(第三層路由),而且依據(jù)TCP/UDP(第四層) 應用端口號。第四層交換功能就象是虛IP，指向物理服務器。它傳輸?shù)臉I(yè)務服從的協(xié)議多種多樣，有HTTP、FTP、NFS、Telne

10、t或其他協(xié)議。這些業(yè)務在物理服務器基礎上，需要復雜的載量平衡算法。在IP世界，業(yè)務類型由終端TCP或UDP端口地址來決定，在第四層交換中的應用區(qū)間則由源端和終端IP地址、TCP和UDP端口共同決定。在第四層交換中為每個供搜尋使用的服務器組設立虛IP地址(VIP)，每組服務器支持某種應用。在域名服務器(DNS)中存儲的每個應用服務器地址是VIP，而不是真實的服務器地址。 當某用戶申請應用時，一個帶有目標服務器組的VIP連接請求(例如一個TCP SYN包)發(fā)給服務器交換機。服務器交換機在組中選取最好的服務器，將終端地址中的VIP用實際服務器的IP取代，并將連接請求傳給服務器。這樣，同一區(qū)間所有的包

11、由服務器交換機進行映射，在用戶和同一服務器間進行傳輸。第四層交換的原理OSI模型的第四層是傳輸層。傳輸層負責端對端通信，即在網(wǎng)絡源和目標系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)通信。在IP協(xié)議棧中這是TCP(一種傳輸協(xié)議)和UDP(用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議)所在的協(xié)議層。在第四層中，TCP和UDP標題包含端口號(portnumber)，它們可以唯一區(qū)分每個數(shù)據(jù)包包含哪些應用協(xié)議(例如HTTP、FTP等)。端點系統(tǒng)利用這種信息來區(qū)分包中的數(shù)據(jù)，尤其是端口號使一個接收端計算機系統(tǒng)能夠確定它所收到的IP包類型，并把它交給合適的高層軟件。端口號和設備IP地址的組合通常稱作“插口(socket)”。1和255之間的端口號被保留，他們稱為“熟

12、知”端口，也就是說，在所有主機TCP/IP協(xié)議棧實現(xiàn)中，這些端口號是相同的。除了“熟知”端口外，標準UNIX服務分配在256到1024端口范圍，定制的應用一般在1024以上分配端口號.分配端口號的最近清單可以在RFc1700”Assigned Numbers”上找到。TCP/UDP端口號提供的附加信息可以為網(wǎng)絡交換機所利用，這是第4層交換的基礎。熟知端口號舉例:應用協(xié)議 端口號FTP 20(數(shù)據(jù))21(控制)TELNET 23 SMTP25HTTP80NNTP119NNMP16162(SNMP traps)TCP/UDP端口號提供的附加信息可以為網(wǎng)絡交換機所利用，這是第四層交換的基礎。具有第四

13、層功能的交換機能夠起到與服務器相連接的“虛擬IP”(VIP)前端的作用。每臺服務器和支持單一或通用應用的服務器組都配置一個VIP地址。這個VIP地址被發(fā)送出去并在域名系統(tǒng)上注冊。在發(fā)出一個服務請求時，第四層交換機通過判定TCP開始，來識別一次會話的開始。然后它利用復雜的算法來確定處理這個請求的最佳服務器。一旦做出這種決定，交換機就將會話與一個具體的IP地址聯(lián)系在一起，并用該服務器真正的IP地址來代替服務器上的VIP地址。每臺第四層交換機都保存一個與被選擇的服務器相配的源IP地址以及源TCP 端口相關聯(lián)的連接表。然后第四層交換機向這臺服務器轉(zhuǎn)發(fā)連接請求。所有后續(xù)包在客戶機與服務器之間重新影射和轉(zhuǎn)

14、發(fā)，直到交換機發(fā)現(xiàn)會話為止。在使用第四層交換的情況下，接入可以與真正的服務器連接在一起來滿足用戶制定的規(guī)則，諸如使每臺服務器上有相等數(shù)量的接入或根據(jù)不同服務器的容量來分配傳輸流。路由技術路由器工作在OSI模型的第三層-網(wǎng)絡層操作，其工作模式與二層交換相似，但路由器工作在第三層，這個區(qū)別決定了路由和交換在傳遞包時使用不同的控制信息，實現(xiàn)功能的方式就不同。工作原理是在路由器的內(nèi)部也有一個表，這個表所標示的是如果要去某一個地方，下一步應該向那里走，如果能從路由表中找到數(shù)據(jù)包下一步往那里走，把鏈路層信息加上轉(zhuǎn)發(fā)出去;如果不能知道下一步走向那里，則將此包丟棄，然后返回一個信息交給源地址。路由技術實質(zhì)上來

15、說不過兩種功能:決定最優(yōu)路由和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。路由表中寫入各種信息，由路由算法計算出到達目的地址的最佳路徑，然后由相對簡單直接的轉(zhuǎn)發(fā)機制發(fā)送數(shù)據(jù)包。接受數(shù)據(jù)的下一臺路由器依照相同的工作方式繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)，依次類推，直到數(shù)據(jù)包到達目的路由器。而路由表的維護，也有兩種不同的方式。一種是路由信息的更新，將部分或者全部的路由信息公布出去，路由器通過互相學習路由信息，就掌握了全網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)，這一類的路由協(xié)議稱為距離矢量路由協(xié)議;另一種是路由器將自己的鏈路狀態(tài)信息進行廣播，通過互相學習掌握全網(wǎng)的路由信息，進而計算出最佳的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，這類路由協(xié)議稱為鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。由于路由器需要做大量的路徑計算工作，一般處理器的工作能力直接決定其性能的優(yōu)劣。當然這一判斷還是對中低端路由器而言，因為高端路由器往往采用分布式處理系統(tǒng)體系設計。怎么清空cisco2950交換機的密碼? 1.按住mode鈕啟動 2.flash_init