浅析传统交换机当今交换机不同之处

下面是小编为大家推荐的浅析传统交换机当今交换机不同之处，本文共4篇，欢迎大家分享。本文原稿由网友“井下作业工”提供。

篇1：浅析传统交换机当今交换机不同之处

目前市场上的某些交换机号称具有QoS保证，实际上只支持单级别的优先级设置，在逻辑上不形成环路，而一旦出现故障，启用备份链路，在这里拿出来和大家分享一下，希望对大家有用，

我们经常说到的以太网传统交换机实际是一个基于网桥技术的多端口第二层网络设备，它为数据帧从一个端口到另一个任意端口的转发提供了低时延、低开销的通路。而路由器是OSI协议模型的网络层中的分组交换设备（或网络层中继设备），路由器的基本功能是把数据（IP报文）传送到正确的网络，包括：

1.IP数据报的转发，包括数据报的寻径和传送；

2.子网隔离，抑制广播风暴；

3.维护路由表，并与其他路由器交换路由信息，这是IP报文转发的基础。

4.IP数据报的差错处理及简单的拥塞控制；

5.实现对IP数据报的过滤和记帐。

交换机和路由器的区别

传统交换机从网桥发展而来，属于OSI第二层即数据链路层设备。它根据MAC地址寻址，通过站表选择路由，站表的建立和维护由交换机自动进行。路由器属于OSI第三层即网络层设备，它根据IP地址进行寻址，通过路由表路由协议产生。

交换机最大的好处是快速，由于交换机只须识别帧中MAC地址，直接根据MAC地址产生选择转发端口算法简单，便于ASIC实现，因此转发速度极高。但交换机的工作机制也带来一些问题。

1.回路：根据交换机地址学习和站表建立算法，交换机之间不允许存在回路。一旦存在回路，必须启动生成树算法，阻塞掉产生回路的端口，

而路由器的路由协议没有这个问题，路由器之间可以有多条通路来平衡负载，提高可靠性。

2.负载集中：交换机之间只能有一条通路，使得信息集中在一条通信链路上，不能进行动态分配，以平衡负载。而路由器的路由协议算法可以避免这一点，OSPF路由协议算法不但能产生多条路由，而且能为不同的网络应用选择各自不同的最佳路由。

3.广播控制：交换机只能缩小冲突域，而不能缩小广播域。整个交换式网络就是一个大的广播域，广播报文散到整个交换式网络。而路由器可以隔离广播域，广播报文不能通过路由器继续进行广播。

4.子网划分：交换机只能识别MAC地址。MAC地址是物理地址，而且采用平坦的地址结构，因此不能根据MAC地址来划分子网。而路由器识别IP地址，IP地址由网络管理员分配，是逻辑地址且IP地址具有层次结构，被划分成网络号和主机号，可以非常方便地用于划分子网，路由器的主要功能就是用于连接不同的网络。

5.保密问题：虽说传统交换机也可以根据帧的源MAC地址、目的MAC地址和其他帧中内容对帧实施过滤，但路由器根据报文的源IP地址、目的IP地址、TCP端口地址等内容对报文实施过滤，更加直观方便。

6.介质相关：交换机作为桥接设备也能完成不同链路层和物理层之间的转换，但这种转换过程比较复杂，不适合ASIC实现，势必降低交换机的转发速度。因此目前交换机主要完成相同或相似物理介质和链路协议的网络互连。

而不会用来在物理介质和链路层协议相差甚元的网络之间进行互连，而路由器则不同，它主要用于不同网络之间互连，因此能连接不同物理介质、链路层协议和网络层协议的网络。路由器在功能上虽然占据了优势，但价格昂贵，报文转发速度低。

来自51CTO网

篇2：交换机的三大传输方式及不同之处

问：交换机的传输方式有几种，有何不同？

答：交换机有Cut through、Store and forward和fragment free三种传输方式，

第一：Cut through传输方式接收到目的地址后即转发出去，

这种方式延时小，但损坏的数据一样转发。

第二：Store-and-forward传输方式接收到完整的数据包后，校验好坏，好的转发，坏的丢弃重发。这种方式传输可靠，但其延时较长。

第三：Fragment free传输方式接收到数据包后，大于64bytes的转发，小于64bytes的丢弃。这种方式好坏介于上述两种方式之间。

篇3：交换式路由器与传统交换机差异

路由器与交换机是目前组网中非常常用的设备之一，这里我们分分析了交换式路由器与传统交换机之间的区别与联系，现在路由器和交换机之间的区别也越来越模糊，多层路由器与交换机都可以同时实现交换和路由的功能，它们之间还有不同吗?各自特点何在?如何更好地根据应用需求进行选择？

一、传统的交换机和路由器

普通交换机工作在开放系统互连(OSI)七层模型的第二层，即数据链路层，交换以介质访问控制(MAC)地址为基础，能够识别数据流中的每个数据包的源一目的站点的MAC地址，可提供价格便宜、高带宽的网络连接，但控制数据包的能力被限制在广播域内;路由器工作在OSI七层模型的第三层，即网络层，能够识别数据流的源和目的网络地址，控制数据包的能力限于源一目的地址对，内置路由协议，同时具有大容量的缓存能力，通常通过路由软件实现网间互连，

普通交换机和路由器都有自己的一些不足。如路由器需要功能很强的处理器，它的巨大的路由表会在网络中造成延迟，引起转发速度慢，且价格昂贵，往往成为制约网络高速传输的瓶颈;位于第2层的普通交换机因为仅读取源一目的MAC地址，没有获得数据包中更高层信息，因而交换功能有限，对主干数据流不具备必要的控制能力。

二、第三层交换和路由交换机

第三层交换借助于线速交换技术，使交换速度达到传输线上的数据传输速度，消除了交换瓶颈。实现线速交换的关键作用是用硬件(一个专用处理器)而不是传统的软件方式实现协议解析和包转发。线速交换有设计简单、可靠性高、功耗低、功能多等优点。线速交换的实现还依赖于分布式处理技术，它能同时处理多个端口的数据流。所以第三层交换一般是中央处理器(CPU)、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)并用的并行处理体系。采用第三层交换技术，同时集成部分路由功能的交换机就是第三层交换机或路由交换机。它保留了第三层上的网络拓扑结构和服务，这些结构和服务在网络分段、安全性、可管理性和抑制广播等方面具有很大优势，具有鉴别各种应用层协议的能力，有助于实现基于策略的网络控制。

路由交换机有较高的路由能力和较低的延迟，能同时支持网络协议(IP)和IPX，具备一些安全机制，如存取控制等。但是路由交换机缺乏路由器的灵活性，且仅支持有限的路由协议，同时也缺乏高级路由器的缓存能力。

三、第四层交换和交换式路由器

对网络的每次访问都会在客户机与服务器之间产生一串数据包，这些数据包构成的数据流可分别在第二、三或第四层进行识别，各层会依次提供关于该数据流的越来越详尽的信息。网络管理的一个最基本的工作就是控制这些网络数据流。如果一台客户机同时使用同一服务器上的多个应用程序，那么，仅仅读取第三层信息就不会知道在同一服务器上有多个不同应用程序被使用，这样就无法辩认出不同应用的数据流，更无法为每个数据流逐一实施不同的有针对性的控制规则。路由交换机(第三层交换机)集成了交换和路由处理功能，从而将第二层交换和路由功能结合起来，解决了传统路由器在性能方面的某些不足，

但它不能完成全部的路由功能，也无法在应用层提供对数据流的控制。

显然，要想兼顾数据包的转发性能和数据流的控制功能，必须进一步在网络的第四层识别数据流。OSI模型的第四层是传输层，它负责协调网络源与目的系统之间的通信。传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)都位于第四层，它们的报头都包含有端口号，这些端口号可以确定每个包中包含的应用程序协议，如端口号21对应文件传送协议(FTP)、端口号80对应超文本传输协议(HTTP)等等。所以识别第四层，能够得到每个数据包中这些应用程序的一些信息。

将第四层报头的端口号信息和第三层报头的源一目标信息结合使用，就能够在客户机与服务器间针对不同的应用程序实现较精确的控制，如果交换式路由器是全功能的，则所有这些工作都可以以线速完成，并能实施多种控制，这样的交换机被称为交换式路由器。

交换贡路由器的查询和控制功能都是通过硬件ASIC实现的。ASIC能够收集到的关于第一数据包流量的信息越多，可作用于该数据包流的控制水平就有越精确。一对客户/服务器可同时进行多个不同的应用程序会话，而一个企业主干网又可存在数千个客户/服务器对，因此一个主干网级的交换式路由器必须具有极大的表容量，以便存储多达数百个第四层信息。路由交换机一般都不具备足以保存有关第四层数据流信息的大容量缓存。

四、交换式路由器的优势

交换式路由器具有第四层交换的能力，可以阅读第四层报头信息，由于第四层TCP和UDP报头都包含有端口号，标明了每个包中包含的应用程序协议，因而交换式路由器可依此完成在第四层上的控制功能，这会带来许多好处。

1、针对应用程序更合理的服务质量策略

真正的服务质量(QOS)策略应该能够对所有应用程序提供线速带宽和低延时，满足网络中所有通信流量的需要。当交换机的某一个输出端口发生过载以及内部缓冲区被写满时，服务质量应当有优先权的规则，以便对网络流量排定优先次序。

交换式路由器允许对应用层流量设定服务质量策略，从而使用网络管理人员能够对主干网的带宽使用进行完全控制。在第二、四层交换中，服务质量策略仅能做到控制基于源一目标地址的网络流量。对第四层使用基于不同应用程序的服务质量策略，则意味着个别客户机与主机的应用程序对话也可以设定优先次序，这样的QOS策略会更合理、更全面。

2、基于应用层灵活、高效的网络安全措施

传统路由器出于对公司网络和数据库的安全需求，使用安全过滤器和访问控制列表控制不同的访问实现。基于软件处理导致的一个后果是，一旦启用安全过渡器，中央处理器在每个包上需要执行的指令大大增加，这会导致路由器性能的大幅下降，例如，在某些路由器中设置一个DNS过滤器将可能使性能下降70%。

而交换式路由器与安全特性有关的性能损失则小得多，当包括安全性在内的所有高级特性被激活时，交换式路由器还能提供线速性能。在交换式路由器中，数据包是在特定的ASIC中进行处理的，由于捕捉到了源和目的的端口信息，所以应用层安全和线速性能是可能同时实现的。例如，网络管理员可根据用户的应用程序来控制用户对公司的信息访问，而不是禁止所有用户访问某一特定应用程序。这使网络管理员拥有了更多的灵活性和对公司网络更好的控制能力，并使桌面机能够选择使用更多的应用程序。

篇4：详谈传统交换机在组网界内的发展趋势

传统交换机和路由器早就不能满足一些高端用户的需求，智能化已经成为各行各业的发展趋势，智能交换机才是这个信息时代的王者，在这个由网络和通信数据组成的时代传统交换机真的还能存活吗？

一些通信类型已经为人们所熟悉，如IP语音（VoIP）、数字图像、组播、视频点播、对等文件共享、远程视频会议以及更多，不过，所有这些应用都有一个共同的特点：对网络带宽的需求可以用“贪得无厌”一词来形容。

从长远看，带宽本身总是不够用的。网络基础设施背后的智能“设备”DD传统交换机和路由器必须承担起以智能化的方式跟上带宽需求脚步的艰难任务。象视频和数字X-射线这样的应用总是要求更大、更智能化的“管道”，而VoIP应用要求低延迟和一致的传送速率。

上世纪90年代中期，随着传统交换机和路由器的没落，人们开始竞相发展速度更快、智能化程度更高的交换机和路由器。硅谷一群天才式的人物看到了这一市场机会，在一种被称为“多层交换路由”新概念的基础上发明了组网硬件和相容的软件。与当时仅基于软件的路由器相比，这些新的智能交换机和路由器能够提供更快的速度和更短的延迟，同时能够将多个网络设备的功能结合起来。

历史上，当对网络带宽的需求增加时，网络管理员通过对网络进行重新设计来避免路由器瓶颈。服务器经常绕过路由器，重新安装在离用户更近的地方。例如，一组股票交易工作站可能远离公司的其他设备，并与为其提供实时数据输入的服务器放在一起，

这是因为共享网络资源（如路由器）的设备数量越少，每一设备能够得到的带宽就越多。传统上，用户与数据之间的距离越近，他们获得数据的速度就越快，因为这样可以避免产生路由器瓶颈。

在大型企业中，用户被划分为通过路由器实现互连的较小的网络（子网）。用户划分的基础通常是地域、运行的应用类型、需要的数据量和安全方面的原因。例如，会计部门经常被放置在自己的群组中，这样就可以保护公司的财务记录， 而不是因为它们所使用的带宽。VoIP电话经常被放置在自己的网络之中，这样它们就可以绕过传统路由器的瓶颈。

当计算机需要与不在自己所在的本地网络中的其他计算机进行通信时，为将数据包发送到自己所在的群组之外，它们将数据包发送到距离自己最近的路由器。路由器提供公司与互联网之间的连接和安全边界，以及公司内部群组之间的连接（内部网）。

传统的路由器只有在绝对必要时才使用，如通过广域网连接远程办公室、连接到互联网以及隔离公司中有关键的、高带宽要求的群组。传统路由器当时很贵（现在仍是如此），而且与最初的设计相比并没有重大的进展，使用的组件与一台标准PC类似，并使用多个接口卡运行专用的软件。

与之相比，多层交换路由器将所有这些功能集中在一个专用的特殊应用集成电路或ASIC上。ASIC比传统路由器的CPU便宜，而且通常分布在网络端口上。今天，传统交换机和路由器可能在单一设备中包括了50个ASIC，可以支持数以百计的接口。

新的ASIC允许传统交换机和路由器在所有的端口上以极快的速度转发数据DD无论网络流量是什么类型。它们以实际接口速度（经常被称为线速）转发流量。现在，市场上为企业局域网（LAN）提供的新交换机和路由器，可在单一接口以每秒钟万兆位的带宽（OC-192）转发流量。

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