第三層交換機      

 第三層同樣是對應于OSI／RM開放體系模型的第三層——網(wǎng)絡(luò)層來定義的，也就是說這類交換機可以工作在網(wǎng)絡(luò)層，它比第二層交換機更加，功能更加強。

      第三層交換機因為工作于OSI／RM模型的網(wǎng)絡(luò)層，所以它具有路由功能，它是將IP地址信息提供給網(wǎng)絡(luò)路徑選擇，并實現(xiàn)不同網(wǎng)段間數(shù)據(jù)的線速交換。

     當網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時，可以根據(jù)特殊應用需求劃分為小面獨立的VLAN網(wǎng)段，以減小廣播所造成的影響時。通常這類交換機是采用模塊化結(jié)構(gòu)，以適應靈活配置的需要。在大中型網(wǎng)絡(luò)中，第三層交換機已經(jīng)成為基本配置設(shè)備。

以太網(wǎng)

傳統(tǒng)共享式以太網(wǎng)的典型代表是總線型以太網(wǎng)。在這種類型的以太網(wǎng)中，通信信道只有一個，采用介質(zhì)共享（介質(zhì)爭用）的訪問方法（CSMA/CD）。每個站點在發(fā)送數(shù)據(jù)之前首先要偵聽網(wǎng)絡(luò)是否空閑，如果空閑就發(fā)送數(shù)據(jù)。否則，繼續(xù)偵聽直到網(wǎng)絡(luò)空閑。如果兩個站點同時檢測到介質(zhì)空閑并同時發(fā)送出一幀數(shù)據(jù)，則會導致數(shù)據(jù)幀的沖突，雙方的數(shù)據(jù)幀均被破壞。這時，兩個站點將采用"二進制指數(shù)退避"的方法各自等待一段隨機的時間再偵聽、發(fā)送。

主機A只是想要發(fā)送一個單播數(shù)據(jù)包給主機B。但由于傳統(tǒng)共享式以太網(wǎng)的廣播性質(zhì)，接入到總線上的所有主機都將收到此單播數(shù)據(jù)包。同時，此時如果任何第二方，包括主機B也要發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上都將沖突，導致雙方數(shù)據(jù)發(fā)送失敗。我們稱連接在總線上的所有主機共同構(gòu)成了一個沖突域。

當主機A發(fā)送一個目標是所有主機的廣播類型數(shù)據(jù)包時，總線上的所有主機都要接收該廣播數(shù)據(jù)包，并檢查廣播數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，如果需要的話加以進一步的處理。我們稱連接在總線上的所有主機共同構(gòu)成了一個廣播域。

網(wǎng)管型以太網(wǎng)交換機的優(yōu)點

1、背板帶寬大，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速度更快。

2、組網(wǎng)靈活，應用大中型網(wǎng)絡(luò)的接入層。

3、提供的端口靈活，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的應用選擇不同的接口形式如：SFP、GE、快速以太口、以太口等。

4、支持vlan的劃分，用戶可以針對不同的應用進行區(qū)域劃分，有效的對網(wǎng)絡(luò)進行控制和管理。進步抑制廣播風暴。5、可網(wǎng)管交換機的數(shù)據(jù)吞吐量(Throughput)大、包丟失率(PacketLoss)小、延遲(Latency)低。

6、可以基于源、目的、網(wǎng)段進行數(shù)據(jù)信息流的控制。

7、鏈路聚合可以讓交換機和交換機以及交換機和服務(wù)器之間通過多個以太網(wǎng)端口綁定在一起，實現(xiàn)負載均衡。

8、具有ARP的防護功能，進步減少網(wǎng)絡(luò)的ARP欺騙。

9、具有MAC地址的綁定。

10、端口鏡像功能可以將一個端口的流量和狀態(tài)到交換機的另一個端口，用于監(jiān)管。

11、支持DHCP的功能。

12、訪問控制列表它可以對IP數(shù)據(jù)包進行控制，比如限制它的流量、出入以及提供QoS等等。

13、具有較好的安全性能：交換機都可以進行MAC地址的過濾、MAC地址鎖定，并可以構(gòu)建靜態(tài)的MAC轉(zhuǎn)發(fā)表。

14、能夠支持IEEE802.1Q和基于端口技術(shù)的VLAN。而IEEE802.1QVLAN中涉及的GVRP(GARP，VLAN注冊協(xié)議)和GMRP(GARP組播注冊協(xié)議)也被廣泛地支持。

15、具有SNMP功能，更能對網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)很好的管理和控制。

16、易于擴展，靈活應用，可以通過網(wǎng)絡(luò)管理軟件進行管理，也可以通過其本身的訪問控制對其進行遠程訪問。增加網(wǎng)絡(luò)的安全性和可控制性。

如何選擇核心交換機

在選擇核心交換機的端口類型、速率和數(shù)量時，應參考匯聚層交換機的端口類型、速率和數(shù)量，選擇相應的即可。當然若是預算充足，可選擇端口類型豐富或者端口數(shù)量多的核心交換機，這樣未來即便是網(wǎng)絡(luò)需求增長也能滿足需求。

背板帶寬對于核心交換機來說，若想實現(xiàn)全雙工無阻塞，就必須滿足標準要求（背板帶寬=端口數(shù)量*端口速率*2），背板帶寬越高，數(shù)據(jù)交換速度就越大，核心交換機的數(shù)據(jù)處理能力就越強。轉(zhuǎn)發(fā)速率由于核心交換機承載著龐大的網(wǎng)絡(luò)流量，因此通常情況下，核心交換機的轉(zhuǎn)發(fā)速率比接入/匯聚交換機都要高【例：轉(zhuǎn)發(fā)速率【吞吐量】(Mpps)=萬兆位端口數(shù)量×14.88?Mpps 千兆位端口數(shù)量×1.488?Mpps 百兆位端口數(shù)量×0.1488?Mpps ）】。事實上，核心交換機所需的轉(zhuǎn)發(fā)速率取決于網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的數(shù)量，可通過查詢各種流量報告和用戶群分析確定核心交換機所需的轉(zhuǎn)發(fā)速率，切勿盲目選擇，造成網(wǎng)絡(luò)瓶頸或資源浪費。注：對于三層交換機而言，當背板帶寬和轉(zhuǎn)發(fā)速率均達到標準要求以上，該交換機才算合格。鏈路聚合鏈路聚合指將多個物理端口聚合在一起形成一個邏輯端口，可增加鏈路帶寬，且確保網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。因此選擇一款帶有鏈路聚合功能的核心交換機更好，這樣可為匯聚交換機發(fā)送到核心交換機的流量提供足夠的帶寬，且讓匯聚交換機盡可能的向核心交換機傳輸流量。VLAN & QoS

隨著全球數(shù)據(jù)流量的不斷攀升，網(wǎng)絡(luò)中的語音、視頻、數(shù)據(jù)等流量將會不斷增加，當網(wǎng)絡(luò)流量較大時，交換機可能會出現(xiàn)無法合理控制、分源甚至出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)阻塞等問題，若這時只是一味地增加核心層帶寬并不是明智之舉。VLAN劃分主要是針對不同的應用進行區(qū)域劃分，可有效地對網(wǎng)絡(luò)進行控制和管理。QoS可在現(xiàn)有的帶寬條件下對實時性強且重要的數(shù)據(jù)流量優(yōu)先處理，從而可有效解決網(wǎng)絡(luò)延遲、阻塞等問題。因此選擇一款支持VLAN劃分和QoS的核心交換機是一種經(jīng)濟且有效的方式。