傳統交換機當今交換機不同之處分析

2020-10-24 11:27:44

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供稿：網友

目前市場上的某些交換機號稱具有QoS保證，實際上只支持單級別的優先級設置，在邏輯上不形成環路，而一旦出現故障，啟用備份鏈路，在這里拿出來和大家分享一下，希望對大家有用。
我們經常說到的以太網傳統交換機實際是一個基于網橋技術的多端口第二層網絡設備，它為數據幀從一個端口到另一個任意端口的轉發提供了低時延、低開銷的通路。而路由器是ＯＳＩ協議模型的網絡層中的分組交換設備（或網絡層中繼設備），路由器的基本功能是把數據（ＩＰ報文）傳送到正確的網絡，包括：

1.ＩＰ數據報的轉發，包括數據報的尋徑和傳送；
2.子網隔離，抑制廣播風暴；
3.維護路由表，并與其他路由器交換路由信息，這是ＩＰ報文轉發的基礎。
4.ＩＰ數據報的差錯處理及簡單的擁塞控制；
5.實現對ＩＰ數據報的過濾和記帳。
交換機和路由器的區別
傳統交換機從網橋發展而來，屬于ＯＳＩ第二層即數據鏈路層設備。它根據ＭＡＣ地址尋址，通過站表選擇路由，站表的建立和維護由交換機自動進行。路由器屬于ＯＳＩ第三層即網絡層設備，它根據ＩＰ地址進行尋址，通過路由表路由協議產生。
交換機最大的好處是快速，由于交換機只須識別幀中ＭＡＣ地址，直接根據ＭＡＣ地址產生選擇轉發端口算法簡單，便于ＡＳＩＣ實現，因此轉發速度極高。但交換機的工作機制也帶來一些問題。
1.回路：根據交換機地址學習和站表建立算法，交換機之間不允許存在回路。一旦存在回路，必須啟動生成樹算法，阻塞掉產生回路的端口。而路由器的路由協議沒有這個問題，路由器之間可以有多條通路來平衡負載，提高可靠性。
2.負載集中：交換機之間只能有一條通路，使得信息集中在一條通信鏈路上，不能進行動態分配，以平衡負載。而路由器的路由協議算法可以避免這一點，ＯＳＰＦ路由協議算法不但能產生多條路由，而且能為不同的網絡應用選擇各自不同的最佳路由。
3.廣播控制：交換機只能縮小沖突域，而不能縮小廣播域。整個交換式網絡就是一個大的廣播域，廣播報文散到整個交換式網絡。而路由器可以隔離廣播域，廣播報文不能通過路由器繼續進行廣播。
4.子網劃分：交換機只能識別ＭＡＣ地址。ＭＡＣ地址是物理地址，而且采用平坦的地址結構，因此不能根據ＭＡＣ地址來劃分子網。而路由器識別ＩＰ地址，ＩＰ地址由網絡管理員分配，是邏輯地址且ＩＰ地址具有層次結構，被劃分成網絡號和主機號，可以非常方便地用于劃分子網，路由器的主要功能就是用于連接不同的網絡。
5.保密問題：雖說傳統交換機也可以根據幀的源ＭＡＣ地址、目的ＭＡＣ地址和其他幀中內容對幀實施過濾，但路由器根據報文的源ＩＰ地址、目的ＩＰ地址、ＴＣＰ端口地址等內容對報文實施過濾，更加直觀方便。
6.介質相關：交換機作為橋接設備也能完成不同鏈路層和物理層之間的轉換，但這種轉換過程比較復雜，不適合ＡＳＩＣ實現，勢必降低交換機的轉發速度。因此目前交換機主要完成相同或相似物理介質和鏈路協議的網絡互連。
而不會用來在物理介質和鏈路層協議相差甚元的網絡之間進行互連，而路由器則不同，它主要用于不同網絡之間互連，因此能連接不同物理介質、鏈路層協議和網絡層協議的網絡。路由器在功能上雖然占據了優勢，但價格昂貴，報文轉發速度低。

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