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  • 交换机的二层转发和三层转发

    千次阅读 2019-12-02 14:19:42
    二层交换设备工作在OSI模型的第二层,即数据链路层,它对数据包的转发是建立在MAC(Media Access Control )地址基础之上的。二层交换设备不同的接口发送和接收数据独立,各接口属于不同的冲突域,因此有效地隔离了...

    二层交换原理


    二层交换设备工作在OSI模型的第二层,即数据链路层,它对数据包的转发是建立在MAC(Media Access Control )地址基础之上的。二层交换设备不同的接口发送和接收数据独立,各接口属于不同的冲突域,因此有效地隔离了网络中物理层冲突域,使得
    通过它互连的主机(或网络)之间不必再担心流量大小对于数据发送冲突的影响。二层交换设备通过解析和学习以太网帧的源MAC来维护MAC地址与接口的对应关系(保存MAC与接口对应关系的表称为MAC表),通过其目的MAC来查找MAC表决定向哪个接口转发,基本流程如下:


    1. 二层交换设备收到以太网帧,将其源MAC与接收接口的对应关系写入MAC表,作为以后的二层转发依据。如果MAC表中已有相同表项,那么就刷新该表项的老化时间。MAC表表项采取一定的老化更新机制,老化时间内未得到刷新的表项将被删除掉。


    2. 根据以太网帧的目的MAC去查找MAC表,如果没有找到匹配表项,那么向所有接口转发(报文的入接口除外);如果目的MAC是广播地址,那么向所有接口转发(报文的入接口除外);如果能够找到匹配表项,则向表项所示的对应接口转发。

    二层交换设备虽然能够隔离冲突域,但是它并不能有效的划分广播域。因为从前面介绍的二层交换设备转发流程可以看出,广播报文以及目的MAC查找失败的报文会向除报文的入接口之外的其它所有接口转发,当网络中的主机数量增多时,这种情况会消耗大量的网络带宽,并且在安全性方面也带来一系列问题。当然,通过路由器来隔离广播域是一个办法,但是由于路由器的高成本以及转发性能低的特点使得这一方法应用有限。基于这些情况,二层交换中出现了VLAN技术。


    三层交换原理

    背景

    早期的网络中一般使用二层交换机来搭建局域网,而不同局域网之间的网络互通由路由器来完成。那时的网络流量,局域网内部的流量占了绝大部分,而网络间的通信访问量比较少,使用少量路由器已经足够应付了。但是,随着数据通信网络范围的不断扩大,网络业务的不断丰富,网络间互访的需求越来越大,而路由器由于自身成本高、转发性能低、接口数量少等特点无法很好的满足网络发展的需求。因此出现了三层交换机这样一种能实现高速三层转发的设备。路由器的三层转发主要依靠CPU进行,而三层交换机的三层转发依靠硬件完成,这就决定了两者在转发性能上的巨大差别。当然,三层交换机并不能完全替代路由器,路由器所具备的丰富的接口类型、良好的流量服务等级控制、强大的路由能力等仍然是三层交换机的薄弱环节。

    三层转发的原理

    目前的三层交换机一般是通过VLAN来划分二层网络并实现二层交换,同时能够实现不同VLAN间的三层IP互访。不同网络的主机之间互访的流程简要如下:
    1. 源主机在发起通信之前,将自己的IP与目的主机的IP进行比较,如果两者位于同一网段(用网络掩码计算后具有相同的网络号),那么源主机直接向目的主机发送ARP请求,在收到目的主机的ARP应答后获得对方的物理层(MAC)地址,然后用对方MAC地址作为报文的目的MAC地址进行报文发送。
    2. 当源主机判断目的主机与自己位于不同网段时,它会通过网关(Gateway)来递交报文,即发送ARP请求来获取网关IP地址对应的MAC,在得到网关的ARP应答后,用网关MAC作为报文的目的MAC发生报文。此时发送报文的源IP是源主机的IP,目的IP仍然是目的主机的IP。

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  • 路由器只要进行CPU的软转发,然后性能和速度瓶颈小,很容易受到限制; 交换机是基于芯片的快速转发; 走过路过,点个三连 一起学习,一起进步 技术交流:QQ---1740602259 ...

     

     路由器只要进行CPU的软转发,然后性能和速度瓶颈小,很容易受到限制;

    交换机是基于芯片的快速转发;

     

     

     

     

    走过路过,点个三连

    一起学习,一起进步

    技术交流:QQ---1740602259

     

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  • 层转发原理详解

    2018-05-08 16:05:37
    层转发原理,写的比较详细,网络基础必学,讲述层转发过程中的每个步骤
  • 二层转发和三层路由

    2021-06-29 22:35:44
    二层转发:设备工作在链路层,帧在经过交换机设备时,检查帧的头部信息,拿到目标mac地址,进行本地转发和广播 三层路由:设备工作在ip层,报文经过有路由功能的设备时,设备分析报文中的头部信息,拿到ip地址,根据...

    二层转发:设备工作在链路层,帧在经过交换机设备时,检查帧的头部信息,拿到目标mac地址,进行本地转发和广播

    三层路由:设备工作在ip层,报文经过有路由功能的设备时,设备分析报文中的头部信息,拿到ip地址,根据网段范围,进行本地转发或选择下一个网关

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  • 本文简要介绍了三层以太网交换机的二三层转发机制,主要目的是帮助读者进一步了解交换机的基本原理及转发流程,以期有利于更好的从事设备维护工作...三层以太网交换机的转发机制主要分为两个部分:二层转发和三层交换。
  • 层转发的差异

    千次阅读 2019-04-11 13:43:33
    1、二层转发:交换机是二层设备,连接的设备在同一网段,在转发时用不到自己的MAC地址; 三层转发:路由器是三层设备,连接的设备不在同一网段,在转发时要用到自己的MAC地址。 2、二层转发:目的IP与源IP在同一...

    一、相同点

    1、交换机与路由器都是网络连接设备;

    2、在执行ping命令过程中都用了ARP与ICMP协议。

    二、不同点

    1、二层转发:交换机是二层设备,连接的设备在同一网段,在转发时用不到自己的MAC地址;

         三层转发:路由器是三层设备,连接的设备不在同一网段,在转发时要用到自己的MAC地址。

    2、二层转发:目的IP与源IP在同一个局域网内,且它们的网络号一样;

         三层转发:目的IP与源IP在不同局域网内,且它们的网络号不一样。

    3、二层转发:路由器中的表映射的是目的IP、 输出接口与下一跳IP的关系;

         三层转发:交换机中的表映射的是MAC地址与输出接口的关系;

                           ARP表映射的是MAC地址与IP地址的关系。

    4、二层转发:交换机不改变报文中的MAC地址,不改变TTL的值;

         三层转发:路由器改变报文中的MAC地址,每个路由器要改变TTL的值。

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  • ※ 首先要了解 ① 源主机在发起通信之前,会将自己的IP与目的主机的IP进行比较,如果两者位于同一网段(用网络掩码计算...位于同一VLAN(网段)中的主机互访时属于这种情况,这时用于互连的交换机作二层交换转发; ...
  • 主机a和主机b在一个网段内部,属于二层交换,假设主机a的ARP中没有b的映射,此时涉及ARP的东西,这个可是三层的报文啊,之后还有icmp的报文
  • 二层和三层转发

    万次阅读 2011-05-11 23:05:00
      三层以太网交换机的转发机制主要分为两个部分: 二层转发和三层交换。 <br />  先讲二层转发流程。 <br />  1、 MAC地址介绍  MAC地址是48 bit二进制的地址,如:00-e0-fc...
  • 层转发区别

    2020-12-03 22:09:05
    二层转发 先根据源MAC更新MAC表表项; 再根据目的MAC转发初去; 未找到目的MAC,则在同一vlan下除入接口外广播出去。 三层转发 1.如果查找到的目的MAC是网关MAC则走三层转发 2.提取目标IP,查找下一跳。如果不知到...
  • 层转发原理

    万次阅读 多人点赞 2018-10-03 08:31:55
    下面就开始正式讲解一下二层转发原理:在OSI和TCP/IP模型中,交换机都在二层,转发数据帧。 下图是数据帧的格式 在最开始就说了二层转发原理就是 学习源MAC地址,根据目的MAC地址转发。 当一个数据帧到达交换机后...
  • 三层交换机工作于OSI模型的第三层(网络层),简单地说,三层交换技术就是:二层交换技术+三层转发技术。它解决了局域网中网段划分之后,网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面,解决了传统路由器低速、复杂所...
  • 层转发具体过程

    万次阅读 多人点赞 2017-03-09 11:08:10
    二层转发具体过程   根据路由表项的掩码和目的IP相与,判断主机A和主机B处于同一网段,采用二层转发。 1. 主机A向全网段的其他主机发送ARP广播报文,其SMAC为主机A 的MAC地址,SIP为主机A的IP地址192.168.1.1...
  • 二层网络和三层网络的区别

    千次阅读 2021-03-04 11:25:26
    那么,二层网络和三层网络有什么区别呢?接下来就由飞畅科技的小编带大家一起来看看二层网络和三层网络的区别。 1. 二层网络 只有核心层和接入层的二层网络结构模式运行简便,交换机根据MAC地址表进行数据包的转发...
  • 二层转发和三层交换

    2017-02-18 16:02:42
    3. 二层转发 交换机在MAC地址表中查找数据帧中的目的MAC地址,如果找到,就将该数据帧发送到相应的端口;如果找不到,就向所有的端口发送 如果交换机收到的报文中源MAC地址和目的MAC地址相同,则丢弃该报文 ...
  • 1、三层转发时 原IP地址和目的IP地址不变,原MAC地址和目的MAC地址在变化。 2、二层转发时(在同一网段) 原MAC地址和目的MAC地址不变。
  • 二层交换机和三层交换机的区别

    万次阅读 多人点赞 2019-06-25 21:37:26
    写在前面,本文旨在解决之前提到的一个知识点,即就是讲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我知道咋用,但是一直不太明白为什么会这样叫,在经过一番查询之后把我的理解记录一下 1.首先,贴一张OSI网络分层图 定义 二层交换机:工作于OSI模型的第2层(数据链路层),故而称为...
  • 交换机层转发原理简单总结

    千次阅读 多人点赞 2018-12-20 17:25:12
    首先二层转发是基于MAC地址转发,三层转发基于IP地址转发,但是这并不意味着仅仅依靠IP地址就能转发,三层转发是建立在二层的基础上的,而仅仅依靠MAC地址是能够转发的。另外,由于二三层转发基于MAC地址、IP地址、...
  • 链路聚合(二层链路和三层链路)

    千次阅读 2021-08-11 20:07:56
    单臂路由技术:当只有二层交换机时,又要实现不同vlan间通信时,需要用到单臂路由技术。三层交换实现不同vlan间路由:三层交换机可以配置vlanif接口,通过vlanif接口可以配置ip地址,成为不同vlan对应的网关,从而...
  • 传统交换在 OSI 模型的二层运行,其中根据目标 MAC 地址将数据包发送到特定交换机端口。路由在三层上运行,其中根据目标 IP 地址将数据包发送到特定的下一跳 IP 地址。相同二层网络中的设备不需要路由即可到达本地...
  • 二层交换技术是发展比较成熟,二层交换机属数据链路层设备,可以识别数据包中的MAC地址信息,根据MAC地址进行转发,并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。具体的工作流程如下:  (1) 当...
  •  二层交换技术是发展比较成熟,二层交换机属数据链路层设备,可以识别数据包中的MAC地址信息,根据MAC地址进行转发,并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。 具体如下: (1)当交换机从某个...
  • 1,二层vlan 原理: Pc1向pc4发送数据 进入access端口(没有vid的报文进入):pc1发送的数据封装之后到达LSW1的access接口,因为接收的是不带tag的报文数据,所以端口接受数据之后加上PVID(100),交换机将报文...
  • 做为网络设备,二层转发是最基本的功能。要想继续学习linux 内核协议栈,必须明白二层转发的流程。这篇文章举例讲一讲二层转发的流程。二层转发是根据报文的目的MAC直接进行转发,转发过程中不用对报文的头部做任何...
  • 层转发基本原理

    万次阅读 多人点赞 2017-02-08 16:32:43
    网络(network layer ):它位于OSI模型中的第三,介于运输与数据链路之间,提供发信端到目标端之间的信息传输服务。网络的数据以IP数据报的形式传输。 2.IP协议 IP提供了不可靠,无连接的数据报传送服务...
  • 网络二层与三层数据包转发过程

    万次阅读 2019-02-21 14:36:15
    对于搞IT的同行而言,大部分人都不会直接和网络打交道,因此除非从事网络开发,... 说起网络,大家不约而同会想起大学课本上那个臭名昭著的ISO七模型,但是ISO模型只是提供了一个参考,并不是具体实现,目前我...
  • tcp/ip 四: 4应用 telnet、ftp、http、smtp、dns 3传输 tcp、udp 2网络 ip、icmp、arp、rarp 1数据链路 连接示意图: 左边是主机A 主机A: 应用:我要和主机B建立可靠连接 传输:那我将用tcp,需要...

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