也許很多人還不了解路由器交換機(jī)的相關(guān)知識(shí)，這里我們主要介紹路由器交換機(jī)的綜合知識(shí)。交換機(jī)是我們組網(wǎng)所必需的設(shè)備之一，通過(guò)交換機(jī)來(lái)連接各個(gè)局域網(wǎng)，路由器交換機(jī)在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。不過(guò)在購(gòu)買(mǎi)交換機(jī)的時(shí)候，會(huì)提到交換機(jī)會(huì)為二層、三層和四層的說(shuō)法，他們之間有什么區(qū)別嗎？

一、二層交換機(jī)

二層交換機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在，其技術(shù)已經(jīng)比較成熟，二層交換機(jī)屬于數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，它能夠識(shí)別出數(shù)據(jù)包中的MAC地址信息，根據(jù)MAC地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)交換機(jī)從某個(gè)端口收到一個(gè)數(shù)據(jù)包的時(shí)候，它首先讀取數(shù)據(jù)包中的源MAC地址，這樣能夠確定出源MAC地址的機(jī)器連接到了路由器交換機(jī)的哪個(gè)端口上，然后再讀取數(shù)據(jù)包中的目的MAC地址，并在地址表中查找相應(yīng)的端口，如果地址表中能夠找到與目的MAC地址相對(duì)應(yīng)的商品，那么交換機(jī)就會(huì)把數(shù)據(jù)包直接復(fù)制到這個(gè)口上，完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的任務(wù)。如果在地址表中找不到相對(duì)應(yīng)的端口，就會(huì)把數(shù)據(jù)包廣播到路由器交換機(jī)的所有端口，當(dāng)發(fā)現(xiàn)目的機(jī)器對(duì)源機(jī)器有回應(yīng)的時(shí)候，路由器交換機(jī)就會(huì)學(xué)習(xí)目的MAC地址與哪個(gè)端口對(duì)應(yīng)，并對(duì)其進(jìn)行記錄，以方便下次傳送數(shù)據(jù)的時(shí)候，不再對(duì)所有的端口進(jìn)行廣播。通過(guò)不斷的循環(huán)上面的過(guò)程，對(duì)于全網(wǎng)的MAC地址信息就都可以學(xué)習(xí)到，所以二層交換機(jī)就是這樣來(lái)建立與維護(hù)它自己的地址表的。

二層交換機(jī)主要用于小型的局域網(wǎng)中，在網(wǎng)絡(luò)中廣播包的影響不大，通過(guò)二層交換機(jī)的快速交換功能，多個(gè)接入端口與低廉的價(jià)格為小型網(wǎng)絡(luò)用戶提供了一個(gè)很完善的解決方案。

二、三層交換機(jī)

三層交換是相對(duì)于傳統(tǒng)的交換概念而提出的，傳統(tǒng)的交換技術(shù)是在OSI網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)模型中的數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行操作的，而三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)，簡(jiǎn)單的說(shuō)三層交換機(jī)就是在二層交換機(jī)的基礎(chǔ)上采用了三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，從而解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分后，子網(wǎng)依賴路由器進(jìn)行管理的局面，解決了傳統(tǒng)路由器低速、復(fù)雜造成的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問(wèn)題。當(dāng)有數(shù)據(jù)從路由器交換機(jī)的端口芯片接收進(jìn)來(lái)以后，首先會(huì)在二層交換機(jī)芯片中查找對(duì)應(yīng)的目的MAC地址，如果能夠在MAC地址表中找到，就直接進(jìn)行二層轉(zhuǎn)發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳送。但是當(dāng)找不到目的MAC地址的時(shí)候，交換機(jī)就會(huì)把數(shù)據(jù)傳送到CPU，然后由CPU查找相應(yīng)的路由表信息，與數(shù)據(jù)的目的IP地址相對(duì)比，然后發(fā)送ARP數(shù)據(jù)包到目的主機(jī)，得到該主機(jī)的MAC地址，接著將MAC地址發(fā)送到二層芯片，由二層芯片轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包，最后實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。

三層交換機(jī)根據(jù)處理數(shù)據(jù)的不同分為硬件與軟件兩個(gè)大類(lèi)，硬件交換機(jī)的路由技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，成本較高，但是傳送數(shù)據(jù)速度快，性能好，其負(fù)載能力非常強(qiáng)。工作的時(shí)候是通過(guò)ASIC芯片，采用硬件的方式進(jìn)行路由表的查找與刷新的。而軟件路由器交換機(jī)的三層交換技術(shù)簡(jiǎn)單，成本比較低，但是傳送數(shù)據(jù)的速度比較慢一些，不適合作為主干交換機(jī)，采用CPU用軟件的方式查找路由表。

三層交換機(jī)即可以完成第二層交換機(jī)的端口交換功能，又可以完成部分路由器的路由功能。三層交換機(jī)最重要的功能就是加快大型網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)快速轉(zhuǎn)發(fā)，從而使更大的數(shù)據(jù)流量能夠?qū)崿F(xiàn)在內(nèi)網(wǎng)中高速傳送。

三、四層交換機(jī)

四層交換技術(shù)實(shí)際上是一種功能，它決定傳輸數(shù)據(jù)時(shí)不只是依據(jù)MAC地址或是源/目的IP地地下，而是根據(jù)TCP/UDP應(yīng)用端口號(hào)來(lái)傳送的。第四層的交換功能就如果虛IP指向物理服務(wù)器，該層路由器交換機(jī)傳輸時(shí)服從的協(xié)議多種多樣，有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其它協(xié)議，這些頁(yè)面在物理服務(wù)器基礎(chǔ)上，需要復(fù)雜的載量平衡算法。在IP世界，業(yè)務(wù)類(lèi)型由終端TCP或UDP端口地址來(lái)決定，在第四層交換中的應(yīng)用區(qū)間則由源端和終端IP地址、TCP和UDP端口共同決定。 在第四層交換中為每個(gè)供搜尋使用的服務(wù)器組設(shè)立虛IP地址（VIP），每組服務(wù)器支持某種應(yīng)用。在域名服務(wù)器（DNS）中存儲(chǔ)的每個(gè)應(yīng)用服務(wù)器地址是VIP，而不是真實(shí)的服務(wù)器地址。 當(dāng)某用戶申請(qǐng)應(yīng)用時(shí)，一個(gè)帶有目標(biāo)服務(wù)器組的VIP連接請(qǐng)求（例如一個(gè)TCP SYN包）發(fā)給服務(wù)器交換機(jī)。服務(wù)器交換機(jī)在組中選取最好的服務(wù)器，將終端地址中的VIP用實(shí)際服務(wù)器的IP取代，并將連接請(qǐng)求傳給服務(wù)器。這樣，同一區(qū)間所有的包由服務(wù)器路由器交換機(jī)進(jìn)行映射，在用戶和同一服務(wù)器間進(jìn)行傳輸。 第四層交換的原理 　 OSI模型的第四層是傳輸層。傳輸層負(fù)責(zé)端對(duì)端通信，即在網(wǎng)絡(luò)源和目標(biāo)系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)通信。在IP協(xié)議棧中這是TCP（一種傳輸協(xié)議）和UDP（用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議）所在的協(xié)議層。

四層交換機(jī)的交換信息所描述的具體內(nèi)容，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)包含在每個(gè)IP包中的所有協(xié)議或進(jìn)程，如用于WEB傳輸?shù)腍TTP，用于文件傳輸?shù)腇TP等等，在一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)中，普遍使用的第四層交換協(xié)議，其實(shí)就是TCP與UDP這兩個(gè)協(xié)議。

四、總結(jié)

通過(guò)上面的介紹，看到了二層、三層與四層交換機(jī)他們工作原理的不同，以及它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)的具體的流程，從而明白了他們之間的區(qū)別。讓我們?cè)谶x購(gòu)企業(yè)交換機(jī)的時(shí)候，能夠根據(jù)自己的需要來(lái)選擇相對(duì)應(yīng)的交換機(jī)。