第2层交换机通常用于连接以太网中的网络设备和客户端设备，以识别和转发数据包中的MAC地址。然而，随着网络应用的日益多样化和融合网络应用的发展，三层交换机在数据中心、复杂企业网络、商业应用甚至高级客户项目中的应用正在蓬勃发展。那么，第二层交换机和第三层交换机有什么区别呢？Fast (FS)这篇文章会给你详细的描述。
什么是第2层和第3层交换机？
OSI模型一般分为七层:应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。第二层交换机工作在OSI模型的第二层(数据链路层)，因此被称为第二层交换机。其主要功能包括物理寻址、错误检查、帧序列和流量控制。三层交换机位于第三层(网络层)，是具有三层交换功能的设备，即具有三层路由功能的二层交换机。但是，它是两者的有机结合，而不是简单地将路由器设备的硬件和软件叠加在局域网交换机上。
图1:1中的第2层和第3层:OSI模型
第2层和第3层交换机之间的区别
第二层和第三层交换机的主要区别在于它们是否具有路由功能。二层交换机属于数据链路层设备，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地址和对应的端口记录在自己的内部地址表中。三层交换机是具有部分路由器功能的交换机，工作在OSI网络标准模型的三层:网络层。其目的是加快大型局域网内的数据交换，其路由功能也服务于此目的。它可以路由一次，转发多次。此外，第3层交换机可以执行静态路由和动态路由。这意味着第3层交换机既有MAC地址表又有IP路由表，还处理VLAN内部通信和不同VLAN之间的数据包路由。只有静态路由的交换机称为弱第3层交换机。除了路由数据包，第3层交换机还包括一些需要能够理解进入交换机的数据的IP地址信息的功能，例如基于IP地址标记VLAN流量，而不是手动配置端口。第3层交换机的功能和安全性得到了提高。
当您不知道是选择第2层还是第3层交换机时，您需要考虑您的网络要求。如果您的网络是纯第2层网络，第2层交换机可以满足您的需求。在网络结构中，这通常称为接入层。如果您需要交换机聚合来访问多个交换机并在VLAN之间路由，您需要三层交换机。这在网络拓扑中称为分布层。
图2:什么时候使用第2层和第3层交换机和路由器？
购买第2层和第3层交换机时要考虑的因素
如果想买二层或者三层交换机，需要考虑交换机的一些关键参数，包括包转发速率、背板带宽、可配置的VLAN数量、MAC地址的内存、交换机时延等。下面将为您详细介绍。
包转发速率(或吞吐率)是指交换机的转发能力。当交换机的转发能力大于所有端口的速度之和时，我们称之为交换机背板阻塞。数据包的转发速率以每秒数据包数(pps)表示。以下公式给出了如何计算交换机的包转发速率:
转发速率(pps)= 10Gbit/s端口* 14，880，950 pps+1 Gbit/s端口* 1，488，095 pps+100Mbit/s端口* 148，809 pps
例如，苏飞(FS) S5850-32S2Q交换机有32个10 Gbit/s端口和两个40 Gbit/s端口，因此其包转发速率为:
32 * 14880950 PPS+2 * 4 * 14880950 PPS = 595238000 PPS≈596 Mpps
背板带宽或交换能力也是要考虑的参数，指的是所有端口的速度之和。所有端口的传输速率之和需要计数两次，一次用于Tx方向，一次用于Rx方向。交换机的底板带宽用每秒位数(bps或bit/s)表示。
背板带宽(bps)=端口号*端口数据速率* 2因此，S5850-32S2Q的背板带宽为:(32 * 10 Gbps+2 * 40 Gbps)* 2 = 800 Gbps。
购买第2层和第3层交换机时，可以配置的VLAN数量是另一个需要考虑的重要参数。一般情况下，二层交换机可以配置的VLAN数量为1K(1024)，三层交换机的典型VLAN数量为4k(4096)。MAC地址的内存是交换机能够保存的MAC地址的数量，通常表示为8k或128k。交换机延迟是指数据传输的延迟时间。延迟越短，网络的传输速度越快(通常以纳秒为单位)。
摘要
总之，二层交换机应用于小型局域网，其快速的交换功能、多种接入端口和相对低廉的价格为小型网络用户提供了完美的解决方案。三层交换机最重要的功能是加快大型局域网中数据的快速转发，路由功能的加入也是为这个目的服务的。您可以根据自己的需要为您的网络选择合适的第2层或第3层交换机。
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