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图解交换机与路由器组网
发布日期:2019-04-30    作者:申欧通信   点击:75

 

    引文

 
 
 

 

说到交换机和路由器有的则根本 搞不清楚它们各自到底有什么用,而有的则是弄不清它们之间的到底有什么区别,特别是在各媒体大肆宣扬三层交换机的“路由”功能的背景下。其实说到这里,我 自己也不得不承认,现在交换机与路由器区别是越来越模糊了,它们之间的功能也开始相互渗透。

不仅三层交换机具有了部分原来独属于路由器的“路由”功能,而且现在宽带和高端企业级路由器中也开始兼备交换机的“交换”功能了。可谓是相互渗透,于是有人就预言,将来交换机和路由器很可能会合二为一,笔者也坚信这一点。

    因为现在从技术上看,实现这一目标根本没有太大难度,同时对用户来说也是迫切需求的。一方面可以简化网络结构,另一方面用户不必购买两种价格那么昂贵的设 备,何乐而不为呢?但就目前来说,它们之间还是存在着较大区别的,当然这不仅体现在技术理论上,更主要体现在应用上。本文就要全面向大家解读交换机与路由器在应用的主要区别。

 

 
 
 
 
 
 
 

三、三层交换机的路由连接

 
 
 

 

前面我们介绍到,三层交换机也具有一定的“路由”功能,可以实现不同子网的连接。但要注意的是,它的路由功能相对路由器来说还是要弱许多的。三层交换机的 路由功能只能用于同一类型的网络互联,而且通常只是局域网子网之间的互联,并不能把局域网与广域网,或者互联网连接起来,因为三层交换机所支持的路由协议非常有限,毕竟这不是它的主要功能。

们知道,在局域网上,二层的交换机通过源MAC 地址来标识数据包的发送者,根据目的MAC 地址来转发数据包。对于一个目的地址不在本局域网上的数据包,二层交换机不可能直接把它送到目的地,需要通过路由设备(比如传统的路由器)来转发,这时就 要把交换机连接到路由设备上。如果把交换机的缺省网关设置为路由设备的IP 地址,交换机会把需要经过路由转发的包送到路由设备上。

路由设备检查数据包的目的地址和自己的路由表,如果在路由表中找到转发路径,路由设备把该数据包转发到其它的网段上,否则,丢弃该数据包。专用路由器昂贵、复杂、速度慢、易成为网络瓶颈,因为它要分析所有的广播包并转发其中的一部分,还要和其它的路由器交换路由信息,而且这些处理过程都是由CPU 来处理的(不是专用的ASIC )。

第三层交换机既能像二层交换机那样通过MAC 地址来标识转发数据包,也能像传统路由器那样在两个网段之间进行路由转发。传统路由器采用软件来维护路由表,而三层交换机是通过专用的ASIC芯片来处理路由转发的。与传统路由器相比,第三层交换机的路由速度一般要快十倍或数十倍

三层交换机的路由连接如下图所示。

三层交换机的路由连接

路由器的局域网连接

大家都知道,路由器可以连接企业局域网和广域网(如因特网),但却忽略了一路由器的另一个应用,那就是它的局域网连接功能。路由器的广域网连接可参见拓扑图图和三层交换机的路由连接图。

路由器的作用因不同的路由器类型而定,我们常说的路由器通常是指边界路由器,就是位于不同类型网络的边界,如拓扑图图和三层交换机的路由连接图所示。还有一种路由器,它设计的目的就不是用于不同类型网络的连接,而是用于同为局域网的不同局域网或不同子网之间的连接,这就是“中间节点路由器”。它的网络结构 如下图所示。它与三层交换机的路由连接图相比,只是用中间节点路由器接替了原来的三层交换机。

中间节点路由器连接

“边界路由器”处于网络边界的边缘或末端,用于不同网络路由器的连接,这也是目前大多数路由器的类型。如前面介绍的互联网接入路由器和后面要介绍的VPN 路由器都属于边界路由器。这类路由器所支持的网络协议和路由协议比较广,背板带宽非常高,具有较高的吞吐能力,以满足各类不同类型网络(包括局域网和广域 网)的互联。

而“中间节点路由器”则处于局域网的内部,通常用于连接不同局域网,起到一个数据转发的桥梁作用。中间节点路由器更注重MAC地址的记忆能,要求较大的缓 存。因为所连接的网络基本上是局域网,所以所支持的网络协议比较单一,背板带宽也较小,这些都是为了获得最高的性价比,适应一般企业的随能力。

它与三层交换机的路由功能相比,在路由功能上肯定比三层交换机的强,但在局域网这种数据交换频繁的网络中,采用中间节点路由器来进行局域网的连接,网络性能可能会受到一定影响。总的来说,如果所连接的局域网或子网较多、网络互访不是很频繁、路由较复杂的环境中,最好采用中间节点路由器连接方案。但在少数子网连接、网络间互访频繁的环境中,最好还是采用三层交换机连接方式。而且还可节省设备投资,因为三层交换机不仅具有满足应用需求的路由功能,还可当作交换机用,连接许多网络设备。

 


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