通常，二層交換機(jī)用于連接所有網(wǎng)絡(luò)和客戶端設(shè)備，隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和融合網(wǎng)絡(luò)實(shí)施的日益多樣化，第 3 層交換機(jī)在數(shù)據(jù)中心、復(fù)雜的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和商業(yè)應(yīng)用中蓬勃發(fā)展。

問(wèn)題來(lái)了：二層交換機(jī)與三層交換機(jī)，哪個(gè)是首選的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)？

什么是二層交換機(jī)？什么是三層交換機(jī)？

解釋這兩個(gè)概念前，我們先來(lái)了解一下OSI七層模型：應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。

其中第2層和第3層分別指數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層，工作在這些層的交換機(jī)稱為第 2 層交換機(jī)和第 3 層交換機(jī)。

OSI 模型中的第 2 層和第 3 層

第 2 層與第 3 層交換機(jī)

二層和三層的區(qū)別主要在于路由功能。

二層交換機(jī)只關(guān)心MAC地址，不關(guān)心IP地址或更高層中的任何東西。

三層交換機(jī)或多層交換機(jī)，可以完成第 2 層交換機(jī)以及附加靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由的所有工作，也就是說(shuō)，三層交換機(jī)同時(shí)擁有 MAC 地址表和 IP 路由表，處理 VLAN 內(nèi)通信和不同 VLAN 之間的數(shù)據(jù)包路由，還有僅添加靜態(tài)路由的第 2+ 層（第 3 層精簡(jiǎn)版）交換機(jī)，除了路由數(shù)據(jù)包之外，三層交換機(jī)還包括需要了解進(jìn)入交換機(jī)的數(shù)據(jù)的IP地址信息的功能，例如基于IP地址標(biāo)記VLAN流量而不是手動(dòng)配置端口，第 3 層交換機(jī)根據(jù)需要增加了功率和安全性。

在二層和三層交換機(jī)之間徘徊時(shí)，您應(yīng)該考慮將其用于何處：

如果您有一個(gè)純第 2 層域，您可以簡(jiǎn)單地使用第 2 層交換機(jī)，純第 2 層域是連接主機(jī)的地方，因此第 2 層交換機(jī)在那里可以正常工作，這在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲型ǔ７Q為接入層。

如果您需要交換機(jī)聚合多個(gè)接入交換機(jī)并進(jìn)行 VLAN 間路由，則需要一個(gè)第 3 層交換機(jī)，這在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲蟹Q為分布層，也就是常說(shuō)的匯聚層。

什么時(shí)候使用二層交換機(jī)、三層交換機(jī)和路由器？

購(gòu)買二層交換機(jī)和三層交換機(jī)應(yīng)該注意哪些參數(shù)？

如果您購(gòu)買的是第 2 層或第 3 層交換機(jī)，您應(yīng)該檢查一些關(guān)鍵參數(shù)，包括轉(zhuǎn)發(fā)速率、背板帶寬、VLAN 數(shù)量、MAC 地址內(nèi)存、延遲等。

轉(zhuǎn)發(fā)速率

轉(zhuǎn)發(fā)速率（或吞吐率）是背板（或交換結(jié)構(gòu)）的轉(zhuǎn)發(fā)能力，當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)能力大于所有端口速度之和時(shí)，我們稱背板無(wú)阻塞，轉(zhuǎn)發(fā)速率以每秒數(shù)據(jù)包數(shù) (pps) 表示。下面的公式給出了如何計(jì)算交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)速率：

轉(zhuǎn)發(fā)速率（pps）=10Gbit/s端口數(shù)*14880950pps+1Gbit/s端口數(shù)*1488095pps+100Mbit/s端口數(shù)*148809pps

例如某交換機(jī)有32個(gè)10Gbit/s端口和2個(gè)40Gbit/s端口，因此其轉(zhuǎn)發(fā)速率為：

32*14,880,950pps+2*4*14,880,950pps=595,238,000pps≈596Mpps

背板帶寬

下一個(gè)參數(shù)是背板帶寬或交換結(jié)構(gòu)容量，它是所有端口速度的總和。所有端口的速度總和計(jì)算兩次，一次用于 Tx 方向，一次用于 Rx 方向。背板帶寬以每秒位數(shù)（bps 或 bit/s）表示。

背板帶寬(bps)=端口號(hào)*端口數(shù)據(jù)速率*2

上面例子中的交換機(jī)的背板帶寬為：

(32*10Gbps+2*40Gbps)*2=800Gbps

VLAN 數(shù)量

其他重要參數(shù)是可以配置的 VLAN 數(shù)量，一般一個(gè)二層交換機(jī)1K=1024個(gè)VLAN就夠了，三層交換機(jī)典型的VLAN數(shù)量是4k=4096個(gè)。

MAC地址表

MAC地址表的內(nèi)存是一個(gè)交換機(jī)可以保存的MAC地址的個(gè)數(shù)，通常表示為8k或 128k。

延遲

延遲是數(shù)據(jù)傳輸遭受的延遲時(shí)間，它要求盡可能短，因此延遲通常以納秒 (ns) 表示。

總結(jié)

本文向大家介紹了第 2 層與第 3 層交換機(jī)的區(qū)別，還對(duì)它們的功能進(jìn)行了比較，此外，還討論了第 2 層或第 3 層交換機(jī)的關(guān)鍵參數(shù)，并非總是越先進(jìn)的設(shè)備越好，按需選擇才是王道。