剖析三层交换机与其它层交换机之间区别与联系

网络 路由交换
三层交换机既可操作在网络协议的第三层,起到路由决定的作用,又具有几乎达到第二层交换的速度,尤其是对智能交换机智能化的一个要求。

在内网数据流量大,要求快速转发响应的网络中,如全部由三层交换机来做这个工作,首先必须解决的就是与光纤通道交换机的互联问题,因此无法发挥作用。

三层交换机到底能否取代路由器一直是人们争论的焦点,但是客观的讲,只是在某些环境下三层交换机可以代替路由器的功能。近年来随着Internet/Intranet的迅猛发展和B/S计算模式的广泛应用,跨地域、跨网络的业务急剧增长,业界和用户深感传统的路由器在网络中的瓶颈效应。

三层交换机既可操作在网络协议的第三层,起到路由决定的作用,又具有几乎达到第二层交换的速度,且价格相对较低。一时间,三层交换机将取代路由器成为网络界最流行的话题。

但事实果真如此吗?传统的路由器在网络中有路由转发、防火墙、隔离广播等作用,而在一个划分了VLAN以后的网络中,逻辑上划分的不同网段之间通信仍然要通过路由器转发。

由于在局域网上,不同VLAN之间的通信数据量很大,这样,如果路由器要对每一个数据包都路由一次,随着网络上数据量的不断增大,它将成为瓶颈。而第三层交换技术就是将路由技术与交换技术合二为一的技术。

在对第一个数据流进行路由后,它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表,当同样的数据流再次通过时,将根据此表直接从二层通过而不是再次路由,从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟,提高了数据包转发的效率。

路由器的转发采用最长匹配的方式,实现复杂,通常使用软件来实现。而三层交换机的路由查找是针对流的,它利用CACHE技术,很容易采用ASIC实现,因此,可以大大节约成本,并实现快速转发。

但从技术上讲,路由器和三层交换机在数据包交换操作上存在着明显区别。路由器一般由基于微处理器的引接执行数据包交换,而三层交换机通过硬件执行数据包交换。因此与三层交换机相比,路由器功能更为强大,像NAT、VPN等功能仍无法被完全替代。

处于同一个局域网中的各子网的互联,可以用三层交换机来代替路由器,但局域网必须与公网互联以实现跨地域的网络,这时路由器就不可缺少。一个完全构建在交换机上的网络会出现诸如碰撞、堵塞以及通信混乱等问题。使用路由器将网络划分为多个子网,通过路由所具备的功能来有效进行安全控制策略,则可以避这些问题。

三层交换机现在还不能提供完整的路由选择协议,而路由器则具备同时处理多个协议的能力。当连接不同协议的网络,像以太网和令牌环的组合网络,依靠三层交换机是不可能完成网间数据传输的。除此之外,路由器还具有第四层网络管理能力,这也是三层交换机所不具备的。所以,三层交换机并不等于路由器,也不可能完全取代路由器。

在刀片服务器领域,目前还存在着一些争论。比如,厂商各自刀片的连接方式没有形成统一的标准。而业界对此也产生了两种争论,一种是,只有刀片服务器的标准制定完成了以后才能够使得该产品的应用普遍起来。

而相反的观点则认为,也许不等标准制定完成,刀片服务器就会得到用户的接受,而接受程度最大的厂商逐渐承担制定标准的任务。刀片交换机的产生从一定程度上屏蔽了它前端的服务器差异,经过刀片交换机之后,服务器可以方便地连接至存储区域网中。

但是,刀片服务器之间的差异一部分转移到了光纤通道交换机上,Tom也指出,刀片交换机与各厂商之间的集成有着很大的差别。事实上,与每个服务器厂商进行定制差异巨大的嵌入式刀片交换机,是一个不可完成的任务。

之前在存储领域的连接情况是,服务器通过HBA卡与存储区域网中的光纤通道交换机相连,而在刀片服务器世界里,存储区域网的一部分已经附着在服务器中了,因此刀片服务器接入SAN,首先必须解决的就是与光纤通道交换机的互联问题。

大家都知道,在原有的存储区域网里,不同厂商的交换机产品很难进行实际的连接,尽管各厂商都声称他们的产品遵从行业标准,互联不成问题,但是,这只是理论上的。事实上。

多厂商交换机共同构建的存储区域网在用户的IT环境中几乎不存在。一个例子更能容易的说明这一点,有用户介绍,他们最初购买的是上文提到的Qlogic与IBM合作开发的刀片服务器产品,但是很难连接至原有的存储区域网中,因此无法发挥作用。

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责任编辑:chenqingxiang 来源: 互联网
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