网络三、二层架构的优缺点

二层和三层交换机的选择及交换机层数的区别以太网交换机厂商根据市场需求，推出了二层、三层甚至四层交换机。

但无论如何，其核心功能仍是二层的以太网数据包交换，只是带有了一定的处理IP层甚至更高层数据包的能力。

一、二层交换二层交换技术的发展比较成熟，二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。

具体的工作流程如下：1) 当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的；2) 再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口；3) 如表中有与这目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上；4)如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以记录这一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。

不断的循环这个过程，对于全网的MAC地址信息都可以学习到，二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。

从二层交换机的工作原理可以推知以下三点：1)由于交换机对多数端口的数据进行同时交换，这就要求具有很宽的交换总线带宽，如果二层交换机有N个端口，每个端口的带宽是M，交换机总线带宽超过N×M，那么这交换机就可以实现线速交换。

2) 学习端口连接的机器的MAC地址，写入地址表，地址表的大小（一般两种表示方式：一为BEFFER RAM，一为MAC表项数值），地址表大小影响交换机的接入容量。

3) 还有一个就是二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC（Application specific Integrated Circuit，专用集成电路）芯片，因此转发速度可以做到非常快。

由于各个厂家采用ASIC不同，直接影响产品性能。

以上三点也是评判二、三层交换机性能优劣的主要技术参数，这一点请大家在考虑设备选型时注意比较。

关于二层网络与三层网络的对比自从美国国防部与上世纪60 年代末创建了世界上第一个交换网络组，取名为ARPAnet，互联网的发展已经发展了40 多年。

在计算机网络技术的发展进程中，不可忽视的一项进步就是1974 年美国国防部向全世界公开了其研究成果TCP/IP 协议，这一举动直接推动了全世界网络技术的大跨步发展。

互联网技术在中国的起步较晚，但是中国政府正是意识到这一缺点，才下大力气推动国内计算机网络技术的研发工作，今年来，我国的互联网技术取得了突飞猛进的发展，迄今为止，我国的网络技术已位居世界的前列。

当今社会，我们的生活方式已经被互联网所改变，这一技术甚至已经改变了整个社会的发展的进程。

据科学统计，截止到2011 年底，我国的网民数量已经突破了五亿大关，平均三个人中就有一人使用互联网。

在这期间，网络结构也有了重大变化。

按照物理拓扑结构分类，网络结构经历了总线型、环型、星型、树型、混合型等结构。

按照逻辑拓扑结构分类，网络结构经历了二层网络架构、三层网络架构以及最近兴起的大二层网络架构。

传统的数据交换都是在OSI 参考模型的数据链路层发生的，也就是按照MAC 地址进行寻址并进行数据转发，并建立和维护一个MAC 地址表，用来记录接收到的数据包中的MAC 地址及其所对应的端口。

此种类型的网络均为小范围的二层网络。

二层网络的工作流程：(1)数据包接收：首先交换机接收某端口中传输过来的数据包，并对该数据包的源文件进行解析，获取其源MAC 地址，确定发放源数据包主机的接入端口;(2)传输数据包到目的MAC 地址：首先判断目的MAC 地址是否存在，如果交换机所存储的MAC 地址表中有此MAC 地址所对应的端口，那么直接将数据包发送给这个端口;如果在交换机存储列表中找不到对应的目的MAC 地址，交换机则会对数据包进行全端口广播，直至收到目的设备的回应，交换机通过此次广播学习、记忆并建立目的MAC 地址和目的端口的对应关系，以备以后快速建立与该目的设备的联系;(3)如果交换机所存储的MAC 地址表中没有此地址，就会将数据包广播发送到所有端口上，当目的终端给出回应时，交换机又学习到了一个新的MAC 地址与端口的对应关系，并存储在自身的MAC 地址表中。

二级网络三级网络在当今科技迅猛发展的时代，互联网成为人们生活中不可或缺的一部分。

互联网的网络结构可以被划分为多个等级，其中二级网络和三级网络是构建互联网基础的两个重要层级。

本文将从定义、功能和应用场景等方面介绍二级网络和三级网络的概念及其重要性。

1. 二级网络的定义和功能1.1 定义二级网络是互联网结构中的一个关键层级，也被称为自治网络（Autonomous System）。

它是由拥有相同技术和协议的网络组成的集合，具有自己的网络号码和标识，并由自治网络边界路由器（Border Gateway Router）来管理通信。

二级网络可以是一个大型企业、组织、运营商或其他类型的网络。

1.2 功能二级网络的主要功能是实现自治和互联互通。

每个自治网络都有自己的网络管理和决策权，可以自主决定网络结构、协议和策略等。

同时，自治网络之间通过边界路由器相互连接，实现互联互通，使得数据和信息可以在各个自治网络之间传输和交换。

2. 三级网络的定义和功能2.1 定义三级网络是在二级网络之上的一个更高层级，也被称为子网（Subnet）。

它是由二级网络进一步划分而成的网络子集，具有更小的网络规模和更独立的管理权限。

三级网络通常由一个组织、部门或者小型企业所拥有和管理。

2.2 功能三级网络的主要功能是实现更精细的网络管理和资源分配。

在一个大型的二级网络中，为了提高网络性能和灵活性，可以将网络进一步划分为多个子网，每个子网可以根据自己的需求和特点进行独立的管理和配置。

这样可以更好地控制网络流量、优化网络带宽分配和提高对内部服务器等资源的访问效率。

3. 二级网络和三级网络的应用场景3.1 二级网络的应用场景二级网络广泛应用于大型企业、教育机构和运营商等组织。

例如，一个大型跨国公司可以将其全球各个分支机构连接到一个二级网络中，实现统一管理和资源共享；大学可以将各个学院和科研机构连接到一个二级网络中，方便教学和研究；运营商可以利用二级网络来管理和提供互联网接入服务。

简单的讲二层交换机工作在数据链路层(第二层),三层交换机工作在网络层(第三层 )二层交换机二层交换技术是发展比较成熟二层交换机属数据链路层设备可以识别数据包中的MAC地址信息根据MAC地址进行转发并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。

具体的工作流程如下1 当交换机从某个端口收到一个数据包它先读取包头中的源MAC地址这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的2 再去读取包头中的目的MAC地址并在地址表中查找相应的端口3 如表中有与这目的MAC地址对应的端口把数据包直接复制到这端口上4 如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上当目的机器对源机器回应时交换机又可以学习一目的MAC地址与哪个端口对应在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。

不断的循环这个过程对于全网的MAC地址信息都可以学习到二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。

从二层交换机的工作原理可以推知以下三点1 由于交换机对多数端口的数据进行同时交换这就要求具有很宽的交换总线带宽如果二层交换机有N个端口每个端口的带宽是M交换机总线带宽超过N×M那么这交换机就可以实现线速交换2 学习端口连接的机器的MAC地址写入地址表地址表的大小(一般两种表示方式一为BEFFER RAM一为MAC 表项数值),地址表大小影响交换机的接入容量3 还有一个就是二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC Application specific Integrated Circuit芯片因此转发速度可以做到非常快。

由于各个厂家采用ASIC不同直接影响产品性能。

三层交换机三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换所具有的路由功能也是为这目的服务的能够做到一次路由多次转发。

对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现而象路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能由软件实现。

两层和三层网络架构差异园区网络的物理架构推荐采用树形组网，不仅便于部署和管理，还具有良好的扩展性。

树形组网通常采用分层架构，园区网络的层次一般包括终端层、接入层、汇聚层和核心层等。

针对接入层、汇聚层和核心层的层次结构，在实际应用中，我们可以根据网络规模和业务的需要，灵活选择两层或三层网络架构。

1两层网络架构如下图所示，两层网络架构包括核心层、接入层。

为了保证网络设备级和链路级可靠性，核心层和接入层推荐双机集群/堆叠，核心层和接入层之间推荐采用Eth-Trunk组网。

当接入层单机即可满足下连终端的接入密度时，接入层也可采用单机组网。

集群/堆叠Eth-Trunk组网是一种无环组网，配置简单，不需要复杂的环网协议和可靠性协议（如RSTP、MSTP、RRPP等）。

该组网保证了网络设备级和链路级可靠性的同时，亦简化了网络拓扑，减少了部署和维护工作量。

2三层网络架构如下图所示，三层网络架构包括核心层、汇聚层、接入层。

为了保证网络设备级和链路级可靠性，核心层、汇聚层和接入层推荐双机集群/堆叠，接入层和汇聚层之间、汇聚层和核心层之间推荐采用Eth-Trunk组网。

当接入层单机即可满足下联终端的接入密度时，接入层也可采用单机组网。

3部署差异三层网络架构与二层网络架构的差异在于汇聚层。

汇聚层用来连接核心层和接入层，处于中间位置。

汇聚层交换机是多台接入层交换机的汇聚点，能够处理来自接入层设备的所有通信量，并提供到核心层的上行链路。

两种网络架构的选取主要取决于以下几点：1.网络规模。

例如网元的数量，主要涉及投资成本的问题。

2.网络复杂度。

主要涉及后期网络维护的成本，以及故障定位的简易程度。

网络越复杂，故障点越多，那么定位故障的难度就越大，维护成本就越高。

3.传输距离问题。

忽略不同传输介质的差异，三层网络架构比二层网络架构能够覆盖更大的网络。

总体来看，两层网络架构的组网简单，网元数量少，网络故障点少，适用于规模较小的园区；三层网络架构的组网复杂，网元数量多，故障点也多，适用于规模比较大的园区。

osi分层结构优点
1. 易于管理：OSI分层结构可以使网络管理者更容易地管理网络，因为它把网络分成了多个层次，可以更好地管理网络。

2. 易于理解：OSI分层结构可以使网络管理者更容易理解网络，因为它把网络分成了多个层次，可以更容易地理解网络的结构和功能。

3. 易于更新：OSI分层结构可以使网络管理者更容易地更新网络，因为它把网络分成了多个层次，可以更容易地更新每一层的组件。

4. 易于扩展：OSI分层结构可以使网络管理者更容易地扩展网络，因为它把网络分成了多个层次，可以更容易地扩展每一层的组件。

关于二层网络与三层网络的对比自从美国国防部与上世纪60 年代末创建了世界上第一个交换网络组，取名为ARPAnet，互联网的发展已经发展了40 多年。

在计算机网络技术的发展进程中，不可忽视的一项进步就是1974 年美国国防部向全世界公开了其研究成果TCP/IP 协议，这一举动直接推动了全世界网络技术的大跨步发展。

互联网技术在中国的起步较晚，但是中国政府正是意识到这一缺点，才下大力气推动国内计算机网络技术的研发工作，今年来，我国的互联网技术取得了突飞猛进的发展，迄今为止，我国的网络技术已位居世界的前列。

当今社会，我们的生活方式已经被互联网所改变，这一技术甚至已经改变了整个社会的发展的进程。

据科学统计，截止到2011 年底，我国的网民数量已经突破了五亿大关，平均三个人中就有一人使用互联网。

在这期间，网络结构也有了重大变化。

按照物理拓扑结构分类，网络结构经历了总线型、环型、星型、树型、混合型等结构。

按照逻辑拓扑结构分类，网络结构经历了二层网络架构、三层网络架构以及最近兴起的大二层网络架构。

传统的数据交换都是在OSI 参考模型的数据链路层发生的，也就是按照MAC 地址进行寻址并进行数据转发，并建立和维护一个MAC 地址表，用来记录接收到的数据包中的MAC 地址及其所对应的端口。

此种类型的网络均为小范围的二层网络。

二层网络的工作流程：(1)数据包接收：首先交换机接收某端口中传输过来的数据包，并对该数据包的源文件进行解析，获取其源MAC 地址，确定发放源数据包主机的接入端口;(2)传输数据包到目的MAC 地址：首先判断目的MAC 地址是否存在，如果交换机所存储的MAC 地址表中有此MAC 地址所对应的端口，那么直接将数据包发送给这个端口;如果在交换机存储列表中找不到对应的目的MAC 地址，交换机则会对数据包进行全端口广播，直至收到目的设备的回应，交换机通过此次广播学习、记忆并建立目的MAC 地址和目的端口的对应关系，以备以后快速建立与该目的设备的联系;(3)如果交换机所存储的MAC 地址表中没有此地址，就会将数据包广播发送到所有端口上，当目的终端给出回应时，交换机又学习到了一个新的MAC 地址与端口的对应关系，并存储在自身的MAC 地址表中。