二层交换机和三层交换机区别

01、二层交换机

        二层交换机，也被称为数据链路层交换机，是在OSI模型的数据链路层（第二层）进行数据交换的设备。它基于MAC（Media Access Control）地址来转发数据包，实现局域网内部的数据传输

1、特点

透明性：二层交换机对上层协议是透明的，即它不关心数据包中的具体内容，只根据MAC地址进行转发。

广播域分割：二层交换机能够将局域网分割成多个广播域，从而减少广播数据包的传播范围。

无需配置：二层交换机通常无需复杂的配置，插入局域网即可开始工作。

快速转发：由于使用硬件交换方式，二层交换机的转发速度非常快。

2、工作原理

当二层交换机接收到一个数据包时，它会查找数据包中的目标MAC地址。

如果交换机的MAC地址表中已有目标MAC地址的条目，它会将数据包直接转发到相应的接口。

如果交换机的MAC地址表中没有目标MAC地址的条目，它会通过广播的方式发送一个特殊的数据包，称为广播帧（broadcast frame）。

当目标设备收到广播帧时，它会向交换机回复一个数据包，包含自己的MAC地址。

交换机接收到回复后，将目标MAC地址与相应接口的信息存储在MAC地址表中，以便于以后的转发。

二层交换机主要适用于小型局域网，具有快速转发速度和简单的操作特点。但是，它无法进行网络层（第三层）的路由功能，这在一些复杂网络环境中可能不足以满足需求。

02、三层交换机

        三层交换机结合了二层交换机和路由器的功能，工作在OSI模型的网络层（第三层交换机结合了二层交换机和路由器的功能，能够在网络层（第三层）进行数据包转发和路由选择。它不仅可以根据MAC地址进行转发，还可以根据IP地址进行路由选择。

1、特点

多层转发：三层交换机不仅可以在数据链路层进行转发，还可以在网络层进行路由选择。它可以根据IP地址和子网掩码来确定数据包的下一跳路径。

广播域分割：与二层交换机类似，三层交换机也能够将局域网分割成多个广播域，减少广播数据包的传播范围。

支持多种协议：三层交换机可以支持多种网络层协议，如IP、IPX和AppleTalk等。

更灵活的配置：相比于二层交换机，三层交换机通常需要进行一些配置，例如设置IP地址、路由表等。

2、工作原理

当三层交换机接收到一个数据包时，它首先会检查数据包的目标IP地址。

交换机会查询自己的路由表，根据目标IP地址找到相应的下一跳路径。

如果路由表中没有相应的条目，交换机会将数据包转发到默认网关。

交换机将数据包转发到下一跳路径上的接口，并将目标MAC地址设置为下一跳的MAC地址。

下一跳的交换机或路由器会根据目标MAC地址将数据包转发给下一个节点，直到达到目标设备。

三层交换机的路由功能使其更适用于较大规模的网络环境。它能够实现更灵活的网络配置和管理，同时具备较高的转发速度和较低的延迟。然而，与二层交换机相比，三层交换机的价格通常更高，并且在配置和管理方面需要更多的专业知识。
     

如果需要路由功能，选择三层交换机。

03、知识扩展

1、路由器功能

路由的概念： 是指把数据从一个地方传送到另一个地方的行为和动作，而路由器，正是执行这种行为动作的机器，它的英文名称为Router。

路由表（Routing Table）: 为了完成“路由”的工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据。供路由选择时使用。路由表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。

路由表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。在路由器中涉及到两个有关地址的名字概念，那就是：静态路由表和动态路由表。由系统管理员事先设置好固定的路由表称之为静态（static）路由表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。

动态（Dynamic）路由表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路由表。路由器根据路由选择协议（Routing Protocol）提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。