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標題: [介紹] 何謂 Layer 3 Switch (第三層交換器)? [打印本頁]

作者: adj 時間: 2008-3-19 17:09 標題: 何謂 Layer 3 Switch (第三層交換器)?

Layer 3 Switch 又稱為IP Switch 或Switch Router, 意即其工作於第三層網路層的通信協定(如IP)，並藉由解析第三層表頭(Header)將封包傳至目的地，有別於傳統的路由器以軟體的方式來執行路由運算與傳送，Layer 3 Switch是以硬體的方式(通常由專屬ASIC構成)來加速路由運算與封包傳送率並結合Layer 2 的彈性設定，因此其效能通常可達每秒數百萬封包(Million packet per second)的傳送率，並具備數十個至上百個以上的高速乙太網路(Fast Ethernet)連接埠，或數個至數十個超高速乙太網路(Gigabit Ethernet)連接埠之容量。

傳統路由器通常可處理Multiprotocal 多重協定路由運算(如IP，IPX AppleTalk，DEC Net...etc)但Layer 3 Switch 通常只處理IP 及IPX，此乃為簡化設計，降低路由運算與軟體的複雜性以提昇效能，並配合網路協定發展的單純化(多重協定慢慢簡化至IP一種協定)趨勢所致。

由於Layer 2 的Switch 並無法有效的阻絕廣播域(Broadcast Domain)如ARP (Address Resolution Protocol)及Win95/98 中大量使用的NetBEUI協定均大量使用廣播封包，因此就算Layer 2 Switch 以VLAN (Virtual LAN)的方式(虛擬網路)將經常要通訊的群組構成一廣播域(Broadcast Domain)來試圖降低broadcast封包對網路層的影響，但仍無法完全避免廣播風暴問題(同一個VLAN間仍會產生廣播風暴)，再加上現今網路(尤其是Campus內部間流量及對外的Internet/Intranet流量)已不是80/20規則(80%流量在本地，20%是外地)，而是漸漸成為20/80規則，且加上Client/Server 及Distributor Server之運用，因此單靠Layer 2 Switch或傳統Router路由器便無法符合對效能(傳統路由器變成瓶頸)及Intranet上對安全顧忌(Layer 2 Broadcast Domain，對因廣播而使資訊傳送被盜取的安全疑慮)之要求，因此Layer 3 Switch便大量興起，初期只運用Core端(骨幹)，現在的趨勢已漸漸走向桌面(Layer 3 down to desktop)。

如同傳統路由器(Router)，Layer 3 Switch的每一個連接埠(port)都是一個子網路(Subnet)，而一個子網路就單獨是一個Broadcast Domain廣播域，因此每一個port的廣播封包並不會流竄到另一個port，其僅負責傳送要跨越子網路的封包(Routing Forward)，並以目的地的IP位址(目的地子網路的網路號碼)來決定封包要轉送至哪一個port，並以Routing Protocol(如RIP或OSPF)來交換Routing Table並學習網路拓蹼，其通常存放於Layer 3 Switch的Routing Forward Data-Base(FDB)，並以硬體及Route Cache的方式來加速IP table lookup並予以定址與更新(目前大多以ASICIC來執行)，因此才得以提昇運算效能達成Wiring Speed Forward之目的。

Layer 3 Switch通常提供較大頻寬的交換核心(Switch Fabric)以提供較大的容量(Port Capacity)與較高的交換效能，近來各廠家並不斷附以Layer 3 Switch更強大的支援能力，如Class of Service(服務等級優先權)，Quality of Service(服務品質保證)，Policy Management(策略分級品質與頻寬管制與管理)，Multicast Routing(群組廣播路由傳送)等功能，以符合網路環境的快速變化與應用。

From: http://www.e-tobe.com/news.php?dtl=103&cata=6

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