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  • 交换机路由器接口类型

    千次阅读 2019-09-06 15:26:30
    S口是serial接口的意思,也叫高速异步串口,主要是连接广域网的V.35线缆用的,就是路由器和路由器连接时候用的,可以用命令设置带宽,一般也就在10M、8M左右。 F口是FastEthernet接口,叫快速以太网口,主要连接...
    • S口是serial接口的意思,也叫高速异步串口,主要是连接广域网的V.35线缆用的,就是路由器和路由器连接时候用的,可以用命令设置带宽,一般也就在10M、8M左右。
    • F口是FastEthernet接口,叫快速以太网口,主要连接以太网(局域网),连接交换机或电脑,用普通的双绞线就可以连接,速率默认是100Mbps,可以用命令限速,但是不可能超过100Mbps。
    • E口是Ethernet接口,叫以太网接口,主要连接以太网(局域网),也可用普通的双绞线连接,速率默认是10Mbps,现在新型的设备上已经把这个接口淘汰了。
    • Console口,是路由器和交换机上一个必不可少的接口,控制口,这个接口是用来调试路由器的。另外有的路由器还有AUX接口,也是控制接口;
    • G口是GigabitEthernet接口,叫千兆以太网接口,是连接以太网用的。速率为1000Mbps=1Gbps。

    ps:Ethernet接口只有三层口才可以配置IP地址。可以使用display ip interface brief命令查看接口是否是三层物理接口。

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  • 三层交换机路由器的主要区别,之所以有人搞不清三层交换机和路由器之间的区别,最根本就是三层交换机也具有“路由”功能,与传统路由器的路由功能总体上是一致的。虽然如此,三层交换机路由器还是存在着相当大的...

    三层交换机和路由器的区别


    0.看图说话

    华为路由器
    华为交换机

    三层交换机与路由器的主要区别

    1. 主要功能不同

    • 三层交换机是交换机产品,具备了一些基本的路由功能的交换机,它的主要功能仍是数据交换。也就是说它同时具备了数据交换和路由转发两种功能,三层交换机的本质是:二层交换技术+三层转发技术。三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换,所具有的路由功能也是为这目的服务的,能够做到一次路由,多次转发。对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现,而像路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能,由软件实现
    • 路由器(Router),是连接因特网中各局域网、广域网的设备,它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号。
      路由器工作过程

     2. 主要适用的环境不一样

    • 三层交换机的路由功能通常比较简单(无nat,vpn等功能),其主要面对的是简单的局域网连接。正因如此,三层交换机的路由功能通常比较简单,路由路径远没有路由器那么复杂。它用在局域网中的主要用途还是提供快速数据交换功能,满足局域网数据交换频繁的应用特点。
    • 路由器设计初哀就是为了满足不同类型的网络连接,路由器 使⽤用路由表来实现,包括路路由表的建⽴、更新、维护、查找;使⽤用静态路路由和动态路路由协议来获知远端网络构建路路由表;子网间速率适配,隔离子网,防止广播蔓延,指定访问规则,不同类型⽹网络互联,路由器经常会收到以某种类型的数据链路帧封装的数据包,当转发这种数据包时,路路由器器可能需要将其封装为另⼀种类型的数据链路帧。数据链路路封装取决于路路由器接口的类型及其连接的介质类型。

    3. 性能体现不一样

    • 三层交换机通过硬件执行数据包交换。三层交换机在对第一个数据流进行路由后,它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表,做到一次路由,多次转发,从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟,提高了数据包转发的效率。同时,三层交换机的路由查找是针对数据流的,利用缓存技术,很容易利用ASIC技术来实现,可以大大节约成本,并实现快速转发。非常适用于数据交换频繁的局域网中,点这里看 三层交换机工作过程
    • 路由器一般由基于cpu的软件路由引擎执行数据包交换,路由器的转发采用最长匹配的方式,实现复杂,通常使用软件来实现,转发效率较低。路由器路由功能非常强大,但它的数据包转发效率远低于三层交换机,更适合于数据交换不是很频繁的不同类型网络的互联,如局域网与互联网的互联。

    总结:

    •  在数据交换量大的局域网选用三层交换机可以大大提高数据转发效率,减少网络延时,
    • 在网络出口选用路由器适应复杂的网络环境和选路需求将是不错的选择。
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  •   1.什么地方要用路由器,什么地方...2.交换机和路由器区别 一般三层交换机不能做NAT (思科的65, 45系列, 华为9700以上系列增加板卡是可以支持的), 所以最外层接口还是需要一台路由或者防火墙. 交换机架构基...

    https://www.zhihu.com/question/20843778/answer/80613073

     

    1.什么地方要用路由器,什么地方需要用交换机?

    交换机用在企业内部,路由器用在企业边缘。

    2.交换机和路由器区别

    一般三层交换机不能做NAT (思科的65, 45系列, 华为9700以上系列增加板卡是可以支持的), 所以最外层接口还是需要一台路由或者防火墙.

    交换机架构基于ASIC进行硬件转发,其他特性都得依赖CPU,成本低,转发容量大,业务性能差,扩展性差,未来演进能力差;路由器架构基于可编程的网络处理器(NP进行转发,是微码转发,NP的可编程能力强大,随着软件升级可以支持各种新业务,成本高,转发容量相对小,业务性能强,扩展能力强,未来演进能力强。所以虽然三层交换机不停蚕食低端企业级路由器市场,但是路由器依然是不可替代的。

    三层交换机无法代替路由器有几点:

    1交换机的转发是通过MAC芯片实现的MAC芯片是交换机的灵魂,而路由器一般主要的作用不是为了转发数据,而是计算数据,即路由器的CPU会非常强悍,相反交换机的CPU会比较弱,因为它不需要非常强悍的CPU

    2、交换机的CPU无法实现更复杂的三层协议,例如MPLS VPNMPLS TE,更细化的QoS,更丰富的IPv6功能等;

    3、两者的使用场景不同。交换机一般用于单个园区网中,不会涉及到纵向网以及大型的跨园区网的连接;而路由器一般需要用于纵向网、城域网,以及广域网中,并且以太网的路由器一般也支持POS口,ATM口等非以太网口。

     

    三层交换机无法取代路由器是因为以下几个致命的弱点:

    1、交换机(下面所有的交换机都指的是三层交换机)网络打通速度很慢,有一个专业的说法叫做线速转发,比如交换机的带宽是1Gbps,带在没有达到线速转发之前,速度是很低的,并且达到线速转发的时间可能要很久,以IPv6为例,有些设备需要十几分钟才能达到线速转发,而路由器是不需要消耗这么久的,路由器的路由表计算是走CPU的,任何时间都是线速转发的(当然如果CPU负载太重则例外)——这是交换机最致命的弱点。

    2交换机支持的网络类型很少,串行链路,ATM,这些口一般交换机支持的都很差,有些大型交换机会用专门的一个板卡提供这些网络接口的支持。交换机通常支持的都是以太网光口或者电口。路由器则不一样,一个核心路由器通常是带一堆各种各样的接口,反而是以太网口不太多。虽然如今大部分线路都改造成光纤了,但在ISP那边,串行链路还是很多的,所以路由器就排上用场了。

    3、路由器可以改造成网关或者防火墙——带日志记录的网关,因为所有报文都走CPU,所以CPU有能力记录下所有的报文,但交换机的交换芯片则没有这个能力——因为交换芯片太快了。路由器的这个特点,也用在了很多企业、ISP的出口网络上,以及伟大的GFW也是工作在路由器这个层面上的。

    4、三层交换机的转发速度很快,但涉及复杂,不管是交换机还是路由器,都有一个控制CPU,路由器里转发CPU跟控制CPU通常是分开的。对于所有发往路由器或者交换机自身的报文,走控制CPU。对于路由器来说,如果加防火墙之类的,都是软件实现的,代码可以是一套。但对于三层交换机则不同,三层交换机的交换芯片控制的防火墙等ACL控制(访问控制列表)是分成两套代码的,一套是控制走芯片转发的部分,另一套是控制走控制CPU的部分,实际上是多出了一套代码。

    5、交换机抗网络震荡能力很弱,前面说了线速转发的问题,同样,网络一旦开始震荡,路由表不稳定的时候,交换机就又不能线速转发了,而路由器则基本不受影响。因为上面几个原因,路由器是不可替代的。但确实路由器已经被边缘化了,路由器在核心网络里,一般都充当着出口和核心转发这一块,接入层和汇聚层基本上都被三层交换机所取代了。

     

        数通设备(交换机,路由器等)的结构:

    一般分为转发平面,而控制平面.转发平面一般决定性能,比如同时支持多少G或者多少T的转发能力.比如可以做到200 * 1G的端口同时线性转发, 那么转发能力就是200G的容量.现在可以做到上T的能力.

    控制平面决定如何将转发表计算出来,然后下发到转发平面,比如支持多少路由表.比如省出口,运营商出口,国家出口需要支持多少万条路由.比如出现断路了,需要路由切换,需要多少秒收敛.

    那么交换机能注重转发平面,而路由器更注重控制平面.

    高端交换机除了转发平面非常强以外,同时控制平面也会做到很强.高端路由器除了控制平面强大以为,转发平面也会做的很强.所以差距就没那么明显.

    一句话:同样的价钱,买交换机能买到转发能力很强的设备,买路由器能买到协议计算能力更强的设备.

     

    数通结构的形象解释:

    对于交换机,A要把包裹送给C,但是A不知道C在哪里,于是A去询问BB是管理员,他通过一系列操作查询找到了C的地址,A要一直向C送东西,于是B帮他们铺了一条传送带,以后不用问B直接发送就行;如果A又想给D发包裹了,需要在找B,然后B再去进行一系列操作,然后再铺设传送带。这就是三层交换机的作用,传送带相当于交换转发芯片,B相当于控制CPU,只要一次找到了以后它就不管了交给传送带来做。

    对于路由器,同样是A想发给C发包裹,他不知道地址于是去找B,这个B能力很强聪明手巧,B说我可以给你找到C送给他,另外我还能帮你再包装一下美化一下上个保险啥的,于是A每次发包裹都找到B去做,B相当于路由器的CPU,路由器所有的数据转发都走CPU

    综上可见,在进行大量的传送时使用“传送带”的三层交换机显然更快也更省时省力,但是一旦遇上复杂的网络情况,比如C的地址到处变,A还要给EFGHIJ...等等地方发送时三层交换机的B就忙不过来了,它本身就不怎么擅长找路,还要不断拆装传动带,很快就手忙脚乱了;这种情况下对路由器的B而言不过是送包裹任务量大了一点儿,他还是走正常的流程,找路然后送过去,而且它本身找路的能力就非常强,只是多跑几趟。反之如果A只是固定给CD们送东西,不过每次都是成吨的送,对于三层交换机的传送带而言无所谓,都给范厨师装上走你┏ (゜ω゜)=☞,但是路由器的B可累坏了,很快就完蛋了。简言之,三层交换机就像是铁路,运量大但是灵活性差,太偏僻的地方送起来有难度;路由器就像汽车,运量小但是再偏僻再难找的地方都能送到。现在的三层交换机路由功能越来越强,路由器的转发能力也越来越强,但是终究术业有专攻,在高压和极端情况下它们依然不能相互取代。

     

    3.家用路由器的一些信息,里面同样涉及到了普通路由内容。

    首先,路由器不等于防火墙,不是所有的路由器都有wan口和lan口,只有使用NAT系列技术的防火墙才区分wanlan,什么叫NAT各位答主请自行百度

    其次,不是只有交换机才能有多个物理接口,也不是只有交换机才能转发同一ip段的数据包,路由器的工作原理请各位答主在自己的机器上执行route命令,看不懂的请自行百度

    综上,“家用路由器等于路由器加交换机”的说法是完全错误的。家用路由器的转发是在网络层实现的(自认为应该是为了节省成本,省掉独立转发芯片),而不是在数据链路层实现的,家用路由器的lan口间的转发,本质上是路由器在转发,而不是交换机在交换。(备注:如果你们还是不承认家用路由器是在做路由转发,那么请tracert/traceroute一台内网机器,并把输出贴上来如果路由器的内网是交换机在工作,那么内网通信时数据不会发送到默认网关,而是直接发送到对方机器,如果这时数据被发送到了网关,那么网关会给这台机器发送icmp重定向,那么traceroute的输出中不会包括默认网关。如果内网是在路由转发,那么即使是内网通信的下一跳mac地址也是默认网关的mac地址,这时路由器对内网通信也做路由转发,因此包的ttl会在路由器做-1,从而触发traceroute

    实际上,家用路由器等于 防火墙 路由器,工作原理见上文,不知道的请自行百度,或通读一遍tcpip详解:协议”

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  • 网桥、交换机和路由器

    千次阅读 2018-11-22 19:35:10
    目录 网桥 交换机 VLAN 交换原理 交换机接口模式 ...网桥能够进行冲突域隔离,有效的提高网络带宽利用率,不同接口之间的数据不会相互冲突。 网桥的缺点:接口比较有限,默认是两个接口,对网...

    目录

    网桥

    交换机

    VLAN

    交换原理

    交换机的接口模式

    Tag和Pvid

    端口隔离和端口安全

    华为模拟器中的配置 

    三层交换机 

    路由器

    无线路由器 


    网桥

    网桥是一种链路层产品,能够记录终端主机的MAC地址和端口的对应,生成CAM表。网桥能够进行冲突域隔离,有效的提高网络带宽利用率,不同接口之间的数据不会相互冲突。

    网桥的缺点:接口比较有限,默认是两个接口,对网络的冲突域隔离比较有限,网桥没有专用的硬件而是采用CPU来处理数据,所以处理速度相对较慢

    交换机

    交换机(Switch)是网桥演变过来的,所以也是一种链路层产品,交换机一般是用在局域网内数据传送,但是也有广域网交换机。交换机可以隔离冲突域,但是不能隔离广播域。

    交换机相比网桥,主要有几个优势:

    • 接口数量更多
    • 采用专用的ASIC硬件芯片进行高速转发,所以速度更快
    • 能够进行VLAN隔离(不仅仅可以隔离冲突域,通过VLAN可以隔离广播域)

    VLAN

    VLAN(Virtual Local Area Network)虚拟局域网,一个VLAN就是一个广播域,VLAN之间的通信是通过三层路由实现的。
    设计二层VLAN时,应保证全局所有交换机VLAN信息都一致,VLAN可以隔离广播域
    turnk通道在传输不同VLAN时,会在数据帧的中加入802.1Q数据,里面包含有VLAN的信息,以区分不同VLAN

    交换原理

    转发决策
    交换机的转发决策有三种操作:丢弃、转发和扩散。

    • 丢弃:当本端口下的主机访问已知本端口下的主机时丢弃。
    • 转发:当某端口下的主机访问已知某端口下的主机时转发。
    • 扩散:当某端口下的主机访问未知端口下的主机时要扩散。

    每个操作都要记录下发包端的源MAC地址,然后放入CAM表,以备其它主机的访问
     
    生存期
    生存期是端口地址列表中表项的寿命。每个表项在建立后开始进行倒记时,每次发送数据都要刷新记时。对于长期不发送数据的主机,其MAC地址的表项在生存期结束时删除。所以端口地址表记录的总是最活跃的主机的MAC地址。
     
    网管功能
    一台交换机所支持的管理程度反映了该设备的可管理性与可操作性。带网管功能的交换机可对每个端口的流量进行监测,设置每个端口的速率,关闭/打开端口连接。通过对交换机端口进行监测,便于对网络业务流量的区分和迅速进行网络故障定义,提高了网络的可管理性。

    交换机的接口模式

    交换机的端口有三种模式:Access、Trunk、Hybrid

    • Access类型的端口只能属于一个VLAN,一般用于连接主机
    • Trunk类型的端口可以允许多个VLAN通过,可以接收和发送多个VLAN的报文,一般用于和交换机或路由器之间连接的端口
    • Hybrid类型的端口可以允许多个VLAN通过,可以接收和发送多个VLAN的报文,可以用于交换机之间连接,也可以用于连接用户的计算机

    注:Hybrid端口和Trunk端口在接收数据时,处理方法是一样的,唯一不同之处在于发送数据时:Hybrid端口可以允许多个VLAN的报文发送时不打标签,而Trunk端口只允许缺省VLAN的报文发送时不打标签。
     
    从access口进入的数据帧会加入VLAN tag信息,从access口出去的数据帧会去除VLAN tag
     
    trunk接口的缺省VLAN

    • Access端口只属于1个VLAN,所以它的缺省VLAN就是它所在的VLAN,不用设置 
    • Hybrid端口和Trunk端口属于多个VLAN,所以需要设置缺省VLAN ID。缺省情况下,Hybrid端口和Trunk端口的缺省VLAN为VLAN 1
    • 当端口接收到不带VLAN Tag的报文后,则将报文转发到属于缺省VLAN的端口。当端口发送带有VLAN Tag的报文时,如果该报文的VLAN ID与端口缺省的VLAN ID相同,则系统将去掉报文的VLAN Tag,然后再发送该报文。 

    注:对于华为交换机缺省VLAN被称为“Pvid Vlan”,对于思科交换机缺省VLAN被称为“Native Vlan"。所有接口的缺省VLAN一定要相等 

    Tag和Pvid

    注:trunk默认放行本地已经创建的VLAN,所有trunk接口的pvid必须都相等
    PC1和PC4通信(当trunk接口的pvid != 10)
    pc1发送消息从g0/0/1口进入LSW1,进入LSW1后,交换机给数据包中加入tag(包含VLAN信息)。然后从g0/0/2口发给LSW2的g0/0/2口,再从LSW2的g0/0/3口发给LSW3的g0/0/3口,进入LSW3中。这之间数据包一直含有tag信息。然后LSW3将数据包的tag信息剥除,从g0/0/1口发出到达PC4
    PC1和PC4通信(当trunk接口的pvid=10)
    pc1发送消息从g0/0/1口进入LSW1,进入LSW1后,交换机给数据包中加入tag(包含VLAN信息)。然后从g0/0/2口发出,因为pvid=10,所以把tag信息剥除,到达LSW2的g0/0/2口进入LSW2中,因为pvid=10,又加入了tag信息,从LSW2的g0/0/3口发出又把tag信息剥除了,进入LSW3的g0/0/3口,又加入了tag信息。然后再剥除信息后从LSW3的g0/0/1口发出给PC4(在交换机内一直是有tag信息的,在线路上一直是没tag信息的)

    端口隔离和端口安全

    端口隔离
    端口隔离可以实现同一个VLAN内的端口之间的隔离,可以设置同一个VLAN内的不同端口同处于一个group,那么同一个组内的端口都不可以通信。
    在华为模拟器中,端口隔离有两个模式: all 和 l2

    端口隔离的设置

    进入该端口下: [Huawei-GigabitEthernet0/0/1] port-isolate enable group 2

    如图,PC1、PC2、PC3都处于VLAN10中,PC1、PC2在group2中、PC3在group1中。那么PC1不能和PC2通信,PC3可以和PC1、PC2通信

    端口安全
    端口安全是允许该端口最大的max地址数量,超过该数量后,实施保护策略
    端口安全的三种措施: protect 、restrict 、shutdown

    [Huawei-GigabitEthernet0/0/1] port-security enable
    [Huawei-GigabitEthernet0/0/1] port-security max-mac-num 2
    [Huawei-GigabitEthernet0/0/1] port-security mac-address sticky
    [Huawei-GigabitEthernet0/0/1] port-security protect-action shutdown

    如图,给交换机的G0/0/1口设置端口安全,设置最多只能保存两个MAC地址,当PC3插入hub与其他主机通信时,交换机的G0/0/1端口会被关闭

    华为模拟器中的配置 

    创建多个VLAN :vlan batch 10  20
    设置端口类型:port link-type access/trunk/hybrid
    放行所有VLAN:port trunk allow-pass vlan all
    设置交换机trunk接口的pvid:port trunk pvid vlan 10
     
    给g0/0/0创建子接口: interface GigabitEthernet 0/0/0.10
    让子接口识别vlan10的数据帧和对数据帧加tag:[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10] dot1q termination vid 10
    让子接口支持arp广播:[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.10]  arp broadcast enable

    三层交换机 

    三层交换机是二层交换+三层路由,相当于是在二层交换机基础上,增加了路由引擎。
    三种转发技术:

    • 进程交换
    • 快速交换,一次路由,多次交换,思想是,某一个流量的第一个报文,需要通过路由引擎进行处理,处理之后 ,转发决定会被缓存在ASIC硬件芯片中,后续流量直接通过ASIC芯片进行快速转发。如果识别同一条数据流(标识数据流的五元组:源目IP、源目端口、协议号)
    • CEF转发 硬件芯片会自动产生转发表(无关乎流量),所有流量的处理都通过硬件芯片来完成,是最快的转发技术。

    交换机的所有接口为二层接口,在配置网关地址时,不能直接在物理接口下配置。那么我们可以针对不同的vlan,配置虚拟接口,比如,针对vlan10,配置虚拟接口,interface vlan 10 .
     但是要注意到三层交换机并不能完全取代路由器,因为它主要是为了实现处于两个不同子网的Vlan进行通讯,而不是用来作数据传输的复杂路径选择

    分别进入vlan10和vlan20,配网关地址即可
    [LSW1] int vlan 10
    [LSW1-Vlanif10] ip add 192.168.1.254  24
    [LSW1] int vlan 20
    [LSW1-Vlanif10] ip add 192.168.2.254  24
    

    路由器

    路由器(Router) 是连接因特网中各局域网、广域网的设备,它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号。一般路由器有两个部分组成,WAN和LAN,WAN是用来拨号的,是让路由自身能上网的一个部分,LAN是用来局域网内交换数据的,外接的网线插在WAN端口,我们电脑通过网线连接LAN端口,无线路由器的无线部分一般属于LAN,所以一般叫WLAN。路由器内置DHCP服务器,可以为使用路由的电脑自动分配IP,所以他们直接插上就能上网

    无线路由器 

    WLAN系统一般由 AC(接入控制器)  和 AP(Access Point无线接入点)组成。

    • AP:为AccessPoint简称,一般翻译为“无线访问节点”,它是用于无线网络的无线交换机,也是无线网络的核心。无线AP是移动计算机用户进入有线网络的接入点,主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部,典型距离覆盖几十米至上百米,目前主要技术为802.11系列。大多数无线AP还带有接入点客户端模式(APclient),可以和其它AP进行无线连接,延展网络的覆盖范围。
    • AC:它是指无线接入控制服务器(AC),接入控制器(AC)无线局域网接入控制设备,负责把来自不同AP的数据进行汇聚并接入Internet,同时完成AP设备的配置管理、无线用户的认证、管理及宽带访问、安全等控制功能
       

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  • 交换机和路由器通信

    2019-11-04 14:07:54
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    千次阅读 2016-11-23 10:26:07
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  • 交换机和路由器的实现原理

    千次阅读 2019-07-15 19:14:18
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    千次阅读 2007-05-24 11:20:00
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  • 交换机和路由器的原理

    千次阅读 2012-10-25 23:30:07
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空空如也

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交换机和路由器之间的接口类型