三层交换机的工作原理可以用一句话概括为:”一次路由,多次交换“。
首先简单回顾一下二层交换机的工作原理:
当二层交换机收到一个陌生的数据帧时,
而到了三层交换机,由于三层交换机既有交换功能,也有路由功能,那么三层交换机的工作原理:
当三层交换机收到一个数据包时,
路由的查找需要软件的参与而消耗大量时间,而交换过程可以通过硬件(CAM芯片)可以快速实现。由于三层交换机的“一次路由,多次交换”的工作原理,使得三层交换机节省了大量因查找路由表而损耗的时间,从而大大提高了转发效率。因此三层交换机广泛应用在园区网的三层架构中的汇聚层,给内网提供子网间路由,大大提高园区内网的通信速度。
虽然三层交换机有优于路由器的地方,但三层交换机是不可能完全替代路由器的,原因在于:
路由器可以实现不同种网络的连接,支持更多的路由协议
路由器一般情况下路由性能比三层交换机更强(如CPU,内存等)
路由器能够实现NAT,而一般交换机没有NAT功能
归根结底还是因为普通三层交换机的物理性能通常不如路由器,无法承载路由器某些繁杂的工作(高端三层交换机除外)。
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