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為什么要使用三層交換機(jī)

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本文要告訴您的是：三層交換機(jī)的技術(shù)含量很高，不但“看起來很美”，而且使用起來也很美！那么，在校園網(wǎng)、城域教育網(wǎng)構(gòu)建過程中三層交換機(jī)究竟具有什么樣的作用？三層交換機(jī)能為我們提供什么樣的服務(wù)？它能給我們帶來什么好處呢？為了很好地解答這個(gè)問題，我們非凡邀請了三層交換機(jī)的專家和學(xué)校老師進(jìn)行了共同探討，最后得到了令人滿足的答案，請大家細(xì)細(xì)地品味吧 。
三層交換機(jī)的作用
1、網(wǎng)絡(luò)骨干少不了三層交換
簡單解釋一下:
第七層 應(yīng)用層 主要提供用戶接口，也就是我們程序主要實(shí)現(xiàn)的部分 。
第六層 表示層 表示數(shù)據(jù)，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的編碼 。比如：mpeg、midi、mp3......
第五層 會(huì)話層 主要負(fù)責(zé)區(qū)分各應(yīng)用之間的數(shù)據(jù)，使它們只與其應(yīng)用交互而不互相干擾！
第四層 傳輸層 主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸，基于連接（TCP可信的）與不基于連接（UDP不可信）的傳輸方式定義在這一層 。也包括數(shù)據(jù)的糾錯(cuò)（TCP） 。
第三層 網(wǎng)絡(luò)層 提供網(wǎng)絡(luò)邏輯地址（IP、IPX……），路由定義在這一層，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸路徑的確定 。（數(shù)據(jù)包）
第二層 數(shù)據(jù)鏈路層 提供MAC地址，橋接和交換定義在這一層，有錯(cuò)誤檢測 。（數(shù)據(jù)幀）
第一層 物理層 最底層的東東（電纜、電壓……），集線器定義在這一層 。（比特）
二層交換機(jī)以mac地址為依據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀(frame)三層交換機(jī)以ip地址為依據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)(packet),類似于路由器，但由于使用ASIC，速度一般更快！
要說三層交換機(jī)在諸多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的作用，用“中流砥柱”形容并不為過 。在校園網(wǎng)、城域教育網(wǎng)中，從骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)骨干、匯聚層都有三層交換機(jī)的用武之地，尤其是核心骨干網(wǎng)一定要用三層交換機(jī)，否則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)成千上萬臺(tái)的計(jì)算機(jī)都在一個(gè)子網(wǎng)中，不僅毫無安全可言，也會(huì)因?yàn)闊o法分割廣播域而無法隔離廣播風(fēng)暴 。
假如采用傳統(tǒng)的路由器，雖然可以隔離廣播，但是性能又得不到保障 。而三層交換機(jī)的性能非常高，既有三層路由的功能，又具有二層交換的網(wǎng)絡(luò)速度 。二層交換是基于MAC尋址，三層交換則是轉(zhuǎn)發(fā)基于第三層地址的業(yè)務(wù)流；除了必要的路由決定過程外，大部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程由二層交換處理，提高了數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的效率 。
三層交換機(jī)通過使用硬件交換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了IP的路由功能，其優(yōu)化的路由軟件使得路由過程效率提高，解決了傳統(tǒng)路由器軟件路由的速度問題 。因此可以說，三層交換機(jī)具有“路由器的功能、交換機(jī)的性能” 。
2、連接子網(wǎng)少不了三層交換
同一網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)假如超過一定數(shù)量（通常在200臺(tái)左右，視通信協(xié)議而定），就很可能會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)上大量的廣播而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸效率低下 。為了避免在大型交換機(jī)上進(jìn)行廣播所引起的廣播風(fēng)暴，可將其進(jìn)一步劃分為多個(gè)虛擬網(wǎng)（VLAN） 。但是這樣做將導(dǎo)致一個(gè)問題：VLAN之間的通信必須通過路由器來實(shí)現(xiàn) 。但是傳統(tǒng)路由器也難以勝任VLAN之間的通信任務(wù)，因?yàn)橄鄬τ诰钟蚓W(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)流量來說，傳統(tǒng)的普通路由器的路由能力太弱 。
而且千兆級路由器的價(jià)格也是非常難以接受的 。假如使用三層交換機(jī)上的千兆端口或百兆端口連接不同的子網(wǎng)或VLAN，就在保持性能的前提下，經(jīng)濟(jì)地解決了子網(wǎng)劃分之后子網(wǎng)之間必須依靠路由器進(jìn)行通信的問題，因此三層交換機(jī)是連接子網(wǎng)的理想設(shè)備 。
使用三層交換機(jī)的好處
除了優(yōu)秀的性能之外，三層交換機(jī)還具有一些傳統(tǒng)的二層交換機(jī)沒有的特性，這些特性可以給校園網(wǎng)和城域教育網(wǎng)的建設(shè)帶來許多好處，列舉如下 。

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