交换机“层”的世界

无论你是否从事网络工作,你一定听过网络接入层、汇聚层、核心层,二层交换、三层交换、四层交换,这些"层"说的到底是什么?今天带您走进交换机"层"的世界。

首先,我们先说说这交换机为什么分这么多层,各层的交换机到底有什么区别。

从协议上看

所谓的一层、二层、三层、四层其实是按OSI协议划分的。

一层交换机:只支持物理层协议(电话程控交换机算吧,其它我也没见过)

二层交换机:支持物理层和数据链路层协议

三层交换机:支持物理层、数据链路层、网络层协议(带路由功能的)

四层交换机:支持物理层、数据链路层、网络层、传输层协议。

从工作原理

看交换机技术原理度娘说的比我清楚,我理解中其实它就是一个快递工作。

比如说A和B都在一个城市,A要给B发件货,把快递单和包裹都给了快递员,(快递单上有收件人发件人的信息,相当于原地址和目标地址),每个快递员(交换机)都有一份地址关系表,记录了的地址和收件人发件人对应关系,这地址表哪来的呢?学来的,只有在它负责的区域和它有联系的顾客它都有相关信息,(这就是交换机的"学习功能,它对每个接入端口的设备都能能识别设备的Mac地址,并在本地存储了一份Mac地址表,这个表包含了端口和接入设备的对应信息。)快递员根据地址表查询目的地址,通过对应端口送达包裹,如果所负责的区域内没有此目的地址,他联系同区域的其它快递员查询目的地址,直到将包裹送达到指定地址。但是,二层交换机在相当于同城快递,跨省快递的活只能交给路由器或三层交换机了。

举个应用场景,便于大家理解。比如说A、B、C、D分别接在交换机的1、2、3、4口,A和B在一个VLAN,C和D在另一个VLAN,默认A和B可以通讯,C和D通讯,如果A和C要通讯,该怎么办。

一般有两种方法:

方法1、如果是二层交换机,需要通过路由器设置,做单臂路由解决不同vlan之前的通讯,二层交换解决不了不同VLAN的通讯需求,只能依靠路由器解决。

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方法二、通过三层交换机直接解决此需求。当然它的功能不仅仅如此,

交换机“层”的世界

总的来说,二层交换机主要的功能体现在划分子网、限制广播、建立VLAN,但它的控制能力较小,灵活不够,缺乏路由功能。三层交换机因带有路由功能,可以建立跨省之前的关系,它相当于快递总部,不仅仅具备物流能力(二层交换机的能力),而且还有调度能力,通过它的调度选择最佳路径将货物以最快的方式跨省传递。当然,它也可以阻止跨省之间的传递,因为它有这个能力。

二层和三层交换机都是基于端口地址的端到端的交换过程。而四层提供的服务又升级了。

四层交换机最大的特点是提供VIP服务,也就是说它根据不同的应用协议分级,比如说在它的系统里会记录FTP是21端口,RDP 3389端口,它根据这些已订化的协议分级,目的就是为了提升服务质量(Qos),另外它还提供服务器负载均衡、统计信息等等功能。比如说,你快递一个重要物品,要求快递公司4小时到达、保价服务等等,这就属于规范协议内的VIP服务,你甚至可以查到此快递目前距离你的位置。这也就是四层提供的高级服务。

从网络架构看

了解了以上各层交换机的主要功能在说说接入层、汇聚层、核心层就比较好理解了。

■ 核心层——提供最优的区间传输 (4层交机换,总部VIP服务部+业务部)

■ 汇聚层——提供基于策略的连接 (3层交换机,总部调度部+业务部)

■ 接入层——为多业务应用和其他的网络应用提供用户到网络的接入 ,和用户端直接联系。(2层交换机,基层快递业务部)

从企业网络设计看,中小企业业有汇聚层+接入层即可,大的企业往往具备核心层、汇聚、接入3层架构,毕竟网络层次越高成本越高。

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从常见设备看

Cisco:

Cisco对产品的命名有一定之规。就Catalyst交换机来说,产品命名的格式如下: Catalyst NNXX [-C] [-M] [-A/-EN]   其中,NN是交换机的系列号,XX对于固定配置的交换机来说是端口数,对于模块化交换机来说是插槽数,有-C标志表明带光纤接口,-M表示模块化,-A和-EN分别是指交换机软件是标准板或企业版。Cisco接入层有2900系列,汇聚层的有3500系列,核心层的6000系列,还有模块化的5K、7K系列。也不是绝对的,关键技术功能还要看说明书。-

华为:

华为的标识算是比较清晰的,它的命名一般按下面规范。第一位:是华为的产品线定位,比如,2 .3 .5 .6 .8系列; 第二位:表明是二层还是三层,其中0-4是二层,5-9是三层;第三四位:表示的是插槽数或端口数,比如3026表示,24个电口+2个光口,共26个属于二层交换机;3552呢,48个电口+4个光口,共计52个,属于3层交换机;

通过以上对"层"的世界了解,希望您对企业现有交换机设备的层次结构理解更加深刻,对今后网络设计规划有所帮助,网络规划前,交换机的选择要分清层次,从长计议。

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