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Layer3Switch第三層交換機

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Layer 3 Switch 又稱為IP Switch 或Switch Router, 意即其工作于第三層網(wǎng)絡(luò)層的通信協(xié)議(如IP) ， 并藉由解析第三層表頭(Header)將封包傳至目的地 ， 有別于傳統(tǒng)的路由器以軟件的方式來執(zhí)行路由運算與傳送 ， Layer 3 Switch是以硬件的方式(通常由專屬ASIC構(gòu)成)來加速路由運算與封包傳送率并結(jié)合Layer 2 的彈性設(shè)定 ， 因此其效能通?？蛇_每秒數(shù)百萬封包(Million packet per second)的傳送率 ， 并具備數(shù)十個至上百個以上的高速以太網(wǎng)絡(luò)(Fast Ethernet)連接端口 ， 或數(shù)個至數(shù)十個超高速以太網(wǎng)絡(luò)(Gigabit Ethernet)連接端口之容量 。
傳統(tǒng)路由器通?？商幚鞰ultiprotocal 多重協(xié)議路由運算(如IP ， IPX AppleTalk ， DEC Net...etc)但Layer 3 Switch 通常只處理IP 及IPX ， 此乃為簡化設(shè)計 ， 降低路由運算與軟件的復(fù)雜性以提升效能 ， 并配合網(wǎng)絡(luò)協(xié)議發(fā)展的單純化(多重協(xié)議慢慢簡化至IP一種協(xié)議)趨勢所致 。
由于Layer 2 的Switch 并無法有效的阻絕廣播域(Broadcast Domain)如ARP (Address Resolution Protocol)及Win95/98 中大量使用的NetBEUI協(xié)議均大量使用廣播封包 ， 因此就算Layer 2 Switch 以VLAN (Virtual LAN)的方式(虛擬網(wǎng)絡(luò))將經(jīng)常要通訊的群組構(gòu)成一廣播域(Broadcast Domain)來試圖降低broadcast封包對網(wǎng)絡(luò)層的影響 ， 但仍無法完全避免廣播風(fēng)暴問題(同一個VLAN間仍會產(chǎn)生廣播風(fēng)暴) ， 再加上現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)(尤其是Campus內(nèi)部間流量及對外的Internet/Intranet流量)已不是80/20規(guī)則(80%流量在本地 ， 20%是外地) ， 而是漸漸成為20/80規(guī)則 ， 且加上Client/Server 及Distributor Server之運用 ， 因此單靠Layer 2 Switch或傳統(tǒng)Router路由器便無法符合對效能(傳統(tǒng)路由器變成瓶頸)及Intranet上對安全顧忌(Layer 2 Broadcast Domain ， 對因廣播而使信息傳送被盜取的安全疑慮)之要求 ， 因此Layer 3 Switch便大量興起 ， 初期只運用Core端(骨干) ， 現(xiàn)在的趨勢已漸漸走向桌面(Layer 3 down to desktop) 。
如同傳統(tǒng)路由器(Router) ， Layer 3 Switch的每一個連接埠(port)都是一個子網(wǎng)絡(luò)(Subnet) ， 而一個子網(wǎng)絡(luò)就單獨是一個Broadcast Domain廣播域 ， 因此每一個port的廣播封包并不會流竄到另一個port ， 其僅負責(zé)傳送要跨越子網(wǎng)絡(luò)的封包(Routing Forward) ， 并以目的地的IP地址(目的地子網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號碼)來決定封包要轉(zhuǎn)送至哪一個port ， 并以Routing Protocol(如RIP或OSPF)來交換Routing Table并學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)拓蹼 ， 其通常存放于Layer 3 Switch的Routing Forward Data-Base(FDB) ， 并以硬件及Route Cache的方式來加速IP table lookup并予以尋址與更新(目前大多以ASICIC來執(zhí)行) ， 因此才得以提升運算效能達成Wiring Speed Forward之目的 。
Layer 3 Switch通常提供較大頻寬的交換核心(Switch Fabric)以提供較大的容量(Port Capacity)與較高的交換效能 ， 近來各廠家并不斷附以Layer 3 Switch更強大的支持能力 ， 如Class of Service(服務(wù)等級優(yōu)先權(quán)) ， Quality of Service(服務(wù)品質(zhì)保證) ， Policy Management(策略分級品質(zhì)與頻寬管制與治理) ， Multicast Routing(群組廣播路由傳送)等功能 ， 以符合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的快速變化與應(yīng)用 。

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