三層交換和路由器

近年來(lái)隨著(zhù)Internet/Intranet的迅猛發(fā)展和B/S計算模式的廣泛應用，跨地域、跨網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)急劇增長(cháng)，業(yè)界和用戶(hù)深感傳統的路由器在網(wǎng)絡(luò )中的瓶頸效應。

而三層交換機既可操作在網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的第三層，起到路由決定的作用，又具有幾乎達到第二層交換的速度，且價(jià)格相對較低。 一時(shí)間，三層交換機將取代路由器成為網(wǎng)絡(luò )界最流行的話(huà)題。但事實(shí)果真如此嗎?

傳統的路由器在網(wǎng)絡(luò )中有路由轉發(fā)、防火墻、隔離廣播等作用，而在一個(gè)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(guò)路由器轉發(fā)。 由于在局域網(wǎng)上，不同VLAN之間的通信數據量很大，這樣，如果路由器要對每一個(gè)數據包都路由一次，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )上數據量的不斷增大，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(gè)數據流進(jìn)行路由后，它將會(huì )產(chǎn)生一個(gè)MAC地址與IP地址的映射表，當同樣的數據流再次通過(guò)時(shí)，將根據此表直接從二層通過(guò)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，提高了數據包轉發(fā)的效率。

路由器的轉發(fā)采用最長(cháng)匹配的方式，實(shí)現復雜，通常使用軟件來(lái)實(shí)現。而三層交換機的路由查找是針對流的，它利用CACHE技術(shù)，很容易采用ASIC實(shí)現，因此，可以大大節約成本，并實(shí)現快速轉發(fā)。 但從技術(shù)上講，路由器和三層交換機在數據包交換操作上存在著(zhù)明顯區別。路由器一般由基于微處理器的引接執行數據包交換，而三層交換機通過(guò)硬件執行數據包交換。因此與三層交換機相比，路由器功能更為強大，像NAT、VPN等功能仍無(wú)法被完全替代。 處于同一個(gè)局域網(wǎng)中的各子網(wǎng)的互聯(lián)，可以用三層交換機來(lái)代替路由器，但局域網(wǎng)必須與公網(wǎng)互聯(lián)以實(shí)現跨地域的網(wǎng)絡(luò )，這時(shí)路由器就不可缺少。

一個(gè)完全構建在交換機上的網(wǎng)絡(luò )會(huì )出現諸如碰撞、堵塞以及通信混亂等問(wèn)題。使用路由器將網(wǎng)絡(luò )劃分為多個(gè)子網(wǎng)，通過(guò)路由所具備的功能來(lái)有效進(jìn)行安全控制策略，則可以避這些問(wèn)題。 三層交換機現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(shí)處理多個(gè)協(xié)議的能力。當連接不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò )，像以太網(wǎng)和令牌環(huán)的組合網(wǎng)絡(luò )，依靠三層交換機是不可能完成網(wǎng)間數據傳輸的。除此之外，路由器還具有第四層網(wǎng)絡(luò )管理能力，這也是三層交換機所不具備的。

所以，三層交換機并不等于路由器，也不可能完全取代路由器。