三層交換機(jī)和路由器工作原理
交換機(jī)的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、錯誤校驗、幀序列以及流控。交換機(jī)還具備了一些新的功能，如對VLAN(虛擬局域網(wǎng))的支持、對鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。可能很多用戶對三層交換機(jī)不太熟悉，本文主要介紹了三層交換機(jī)和路由器的一些相關(guān)知識，有興趣的朋友可以一起來看看
方法步驟
三層交換機(jī)既可操作在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的第三層，起到路由決定的作用，又具有幾乎達(dá)到第二層交換的速度，且價格相對較低。 一時間，三層交換機(jī)將取代路由器成為網(wǎng)絡(luò)界最流行的話題。但事實果真如此嗎?
傳統(tǒng)的路由器在網(wǎng)絡(luò)中有路由轉(zhuǎn)發(fā)、防火墻、隔離廣播等作用，而在一個劃分了VLAN以后的網(wǎng)絡(luò)中，邏輯上劃分的不同網(wǎng)段之間通信仍然要通過路由器轉(zhuǎn)發(fā)。 由于在局域網(wǎng)上，不同VLAN之間的通信數(shù)據(jù)量很大，這樣，如果路由器要對每一個數(shù)據(jù)包都路由一次，隨著網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)量的不斷增大，它將成為瓶頸。而第三層交換技術(shù)就是將路由技術(shù)與交換技術(shù)合二為一的技術(shù)。
在對第一個數(shù)據(jù)流進(jìn)行路由后，它將會產(chǎn)生一個MAC地址與IP地址的映射表，當(dāng)同樣的數(shù)據(jù)流再次通過時，將根據(jù)此表直接從二層通過而不是再次路由，從而消除了路由器進(jìn)行路由選擇而造成網(wǎng)絡(luò)的延遲，提高了數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的效率。
路由器的轉(zhuǎn)發(fā)采用最長匹配的方式，實現(xiàn)復(fù)雜，通常使用軟件來實現(xiàn)。而三層交換機(jī)的路由查找是針對流的，它利用CACHE技術(shù)，很容易采用ASIC實現(xiàn)，因此，可以大大節(jié)約成本，并實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)發(fā)。 但從技術(shù)上講，路由器和三層交換機(jī)在數(shù)據(jù)包交換操作上存在著明顯區(qū)別。路由器一般由基于微處理器的引接執(zhí)行數(shù)據(jù)包交換，而三層交換機(jī)通過硬件執(zhí)行數(shù)據(jù)包交換。因此與三層交換機(jī)相比，路由器功能更為強(qiáng)大，像NAT、VPN等功能仍無法被完全替代。 處于同一個局域網(wǎng)中的各子網(wǎng)的互聯(lián)，可以用三層交換機(jī)來代替路由器，但局域網(wǎng)必須與公網(wǎng)互聯(lián)以實現(xiàn)跨地域的網(wǎng)絡(luò)，這時路由器就不可缺少。
一個完全構(gòu)建在交換機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)會出現(xiàn)諸如碰撞、堵塞以及通信混亂等問題。使用路由器將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個子網(wǎng)，通過路由所具備的功能來有效進(jìn)行安全控制策略，則可以避這些問題。 三層交換機(jī)現(xiàn)在還不能提供完整的路由選擇協(xié)議，而路由器則具備同時處理多個協(xié)議的能力。當(dāng)連接不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，像以太網(wǎng)和令牌環(huán)的組合網(wǎng)絡(luò)，依靠三層交換機(jī)是不可能完成網(wǎng)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹３酥?，路由器還具有第四層網(wǎng)絡(luò)管理能力，這也是三層交換機(jī)所不具備的。
補(bǔ)充：交換機(jī)基本使用方法
作為基本核心交換機(jī)使用，連接多個有線設(shè)備使用：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖，基本連接參考上面的【方法/步驟1：基本連接方式 】
作為網(wǎng)絡(luò)隔離使用：對于一些功能好的交換機(jī)，可以通過模式選擇開關(guān)選擇網(wǎng)絡(luò)隔離模式，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離的作用，可以只允許普通端口和UPlink端口通訊，普通端口之間是相互隔離不可以通訊的
除了作為核心交換機(jī)(中心交換機(jī))使用，還可以作為擴(kuò)展交換機(jī)(接入交換機(jī))來擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)
放在路由器上方，擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)線路(用于一條線路多個IP的網(wǎng)絡(luò))，連接之后不同的路由器用不同的IP連接至公網(wǎng)
相關(guān)閱讀：交換機(jī)硬件故障常見問題
電源故障：
由于外部供電不穩(wěn)定，或者電源線路老化或者雷擊等原因?qū)е码娫磽p壞或者風(fēng)扇停止，從而不能正常工作。
由于電源緣故而導(dǎo)致機(jī)內(nèi)其他部件損壞的事情也經(jīng)常發(fā)生。
如果面板上的POWER指示燈是綠色的，就表示是正常的;如果該指示燈滅了，則說明交換機(jī)沒有正常供電。
這類問題很容易發(fā)現(xiàn)，也很容易解決，同時也是最容易預(yù)防的。
針對這類故障，首先應(yīng)該做好外部電源的供應(yīng)工作，一般通過引入獨立的電力線來提供獨立的電源，并添加穩(wěn)壓器來避免瞬間高壓或低壓現(xiàn)象。
如果條件允許，可以添加UPS(不間斷電源)來保證交換機(jī)的正常供電，有的UPS提供穩(wěn)壓功能，而有的沒有，選擇時要注意。
在機(jī)房內(nèi)設(shè)置專業(yè)的避雷措施，來避免雷電對交換機(jī)的傷害?，F(xiàn)在有很多做避雷工程的專業(yè)公司，實施網(wǎng)絡(luò)布線時可以考慮。
三層交換機(jī)和路由器相關(guān)文章：
1.網(wǎng)吧三層交換機(jī)與路由器區(qū)別是什么