TCP/IP 協定與 Internet 網路:第三章 區域網路連結   上一頁           下一頁

 

翻轉工作室:粘添壽

 

3-7 第三層交換器

        如同前一節提到的,路由器在區域網路上應用,仍以分割子網路為主要用途,況且目前區域網路範圍愈來愈大,傳輸速度也愈來愈快,一般路由器的轉送速度已漸不及。又同一區域網路也大多是同一種網路型態(如 Ethernet 網路及 IP 網路),路由器上的協定轉換功能也較少使用,因此,第三層交換器(Layer 3 Switch)也就因應而生,基本上,第三層交換器也如同第二層交換器一樣,並不具有轉換通訊協定(轉換協定單元格式)功能,只純粹作封包轉送功能(第二層交換器為訊框轉送),所以稱之為『交換器』。但一般第三層交換器同時具有第二層交換器之功能,表示交換器可以依照路由表轉送封包(IP)外,各連接埠口也具有學習紀錄及過濾 MAC 位址的功能,也因此稱之為Layer 3/2 Switch

交換器也可稱為『多埠口路由器』(Multi-port Router,依各廠商製造有 8 ~ 24 埠口之第三層交換器。如果以圖 3-14 通訊協定堆疊的運作程序而言,封包由某一埠口進入交換器,交換器必須將該封包拆解到第三層之 NL-PDU,再由 NHNetwork Header)(或 IP Header)上得知該封包的目的位址,再由路由表(Routing Table)上查詢出,應該轉向哪一埠口上。但第三層交換器具有第二層交換(MAC 位址)之功能,當進入之封包拆解到第二層時,已知該封包的 MAC 位址,如果已知該 MAC 位址是屬於哪一埠口上,就可以直接轉送出去,不必每一封包都要拆解到第三層才轉送。因此,第三層交換器的處理速度會比原來之路由器還快外,更適合目前之高速區域網路的應用。

既然,第三層交換器也具有第二層交換功能,表示在交換器內可以建立 IP-MAC 的對照表。依照 IP-MAC 對照表規劃成『虛擬網路』,每一虛擬網路都是一個廣播網域(或碰撞網域),也相當於一個子網路。在虛擬網路(子網路)的內部通訊以第二層交換方式進行(MAC 位址),虛擬網路之間的通訊,則以第三層交換方式(IP 位址)進行。當進行第三層交換時,也許需要查詢 IP 路由表(或許交換器以外之位址)或 IP-MAC 對照表(交換器內部之位址)。早期設計第三層交換器,主要是以分割一個快速區域網路(Mbps Gbps 網路)成為若干個子網路為目的,各埠口之間的路徑選擇,也大多採用固定路由方式。因此,欲連結到外部網路都必須另外透過一個路由器來處理,但目前交換器大多有配置路徑選擇功能(RIP OSPF)的埠口(類似路由器和交換器整合成一體),其結構如圖 3-16 所示。

3-16 第三層交換器結構圖

 

 

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