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三層交換機和路由器什麽區別 三層交換機和路由器區別介紹

  • 来源:未知 原创
  • 时间:2018-07-28
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三層交換機和路由器的區別


  從硬件上說,三層交換機是通過交換芯片轉發數據的,交換芯片是帶有三層轉發能力的,也就是路由的功能。


  路由器則是通過處理器轉發的,所有的報文的重新計算和轉發任務是在處理器的計。


  有人說交換芯片的路由功能很差。但是現在國產廠商的設備,三層路由表表項都能達到64K個,這還不夠多嗎?支持OSPF/BGP/IS-IS這些都是軟件

層面的事情,跟交換芯片沒什麽關系。至於防火墻/ACL等功能,交換芯片都自帶的,寫幾個寄存器就可以搞定的。並且路由器的表項一旦變大,處理

器查找的時間會更長,轉發速度會更慢的。

三層交換機和路由器的區別一、


  交換機(下面所有的交換機都指的是三層交換機)網絡打通速度很慢,有一個專業的說法叫做線速轉發,比如交換機的帶寬是1Gbps,帶在沒有達

到線速轉發之前,速度是很低的,並且達到線速轉發的時間可能要很久,以IPv6為例,有些設備需要十幾分鐘才能達到線速轉發,而路由器是不需要

消耗這麽久的,路由器的路由表計算是走處理器的,任何時間都是線速轉發的(當然如果處理器負載太重則例外)——這是交換機最致命的弱點。


  三層交換機和路由器的區別二、


  交換機支持的網絡類型很少,串行鏈路,ATM,這些口一般交換機支持的都很差,有些大型交換機會用專門的一個板卡提供這些網絡接口的支

持。交換機通常支持的都是以太網光口或者電口。路由器則不一樣,一個核心路由器通常是帶一堆各種各樣的接口,反而是以太網口不太多。雖然如

今大部分線路都改造成光纖了,但在ISP那邊,串行鏈路還是很多的,所以路由器就排上用場了。


  三層交換機和路由器的區別三、


  路由器可以改造成網關或者防火墻——帶日誌記錄的網關,因為所有報文都走處理器,所以處理器有能力記錄下所有的報文,但交換機的交換芯

片則沒有這個能力——因為交換芯片太快了。路由器的這個特點,也用在了很多企業、ISP的出口網絡上,以及偉大的GFW也是工作在路由器這個層面

上的。


  三層交換機和路由器的區別四、


  三層交換機的轉發速度很快,但規劃復雜,不管是交換機還是路由器,都有一個控制處理器,路由器裏轉發處理器跟控制處理器通常是分開的。

對於所有發往路由器或者交換機自身的報文,走控制處理器。對於路由器來說,如果加防火墻之類的,都是軟件實現的,代碼可以是一套。但對於三

層交換機則不一樣,三層交換機的交換芯片控制的防火墻等ACL控制(訪問控制列表)是分成兩套代碼的,一套是控制走芯片轉發的部分,另一套是控

制走控制處理器的部分,實際上是多出了一套代碼。


  三層交換機和路由器的區別五、


  交換機抗網絡震蕩能力很弱,前面說了線速轉發的問題,同樣,網絡一旦開始震蕩,路由表不穩定的時候,交換機就又不能線速轉發了,而路由

器則基本不受影響。


  因為上面幾個原因,路由器是不可替代的。但確實路由器已經被邊緣化了,路由器在核心網絡裏,一般都充當著出口和核心轉發這一塊,接入層

和匯聚層基本上都被三層交換機所取代了。


  其實高端的交換機和路由器在硬件方案上實際沒有太大的差別。比如某公司的所謂的NP交換機和路由器都是一樣的。


  64K的路由表真心不多,在BGP邊界,百萬級的路由表,動蕩一下這個交換級的設備是搞不定的。


  “路由器則是通過處理器轉發的,所有的報文的重新計算和轉發任務是在處理器的計算下完成的。”我不知道你所說的這個處理器是否指的是NP,


  現在稍微高端的路由器確實要分為轉發平面和控制平面。


  控制平面僅負責協議計算,路由計算。路由器現在轉發也不走控制平面的處理器.


  再說轉發平面,一般轉發平面也會放一個處理器,一個NP,無論是二層轉發,還是三層轉發,無論是交換機,路由器,轉發都會經過這個NP,所以

現在說二層轉發直接轉發,三層轉發過處理器其實不是很合適。


  細說NP,其實裏面的原理還是一個查表轉發的結構,所不一樣的是裏面的內存,cache是有限的,如果二層表項多,三層表項必然少。而一般設備

無法說我根據網絡自動調整,一般就會固定好。二層表多少,三層表多少,然後這個設備的基本MAC表,FIB表就出來了。


  剛才說這個資源是很有限的,但是我們剛才說的是百萬級的路由表,都存在這個裏面不現實,其他的路由表是存在於轉發平面的處理器的。處理器負責根據業務常用的路由表配置到NP中。


  在回頭說控制平面,控制平面只負責計算,將計算的結果下發到轉發平面,轉發平面的處理器根據情況下發fib表項到NP.這樣做的好處是,當我

控制平面掛掉了,我的轉發平面會根據我下過的表項繼續轉發,不會影響轉發平面,保證不斷流。


  另外還有的是,現在無論交換機,路由器都運用一套的軟件系統,基本沒有不一樣,交換機路由器他們唯一的差別就是由於硬件的改變,要適配

不一樣的驅動代碼。


  百萬條路由表這種事情其實挺少見的,一般都是省級的ISP才會有,而且也不否定路由器完全沒有用,但一般部署中,比如高校(我們學校是

985+211,省網節點)才幾千條路由,某地市銀行才幾百條路由。這種環境下路由器和交換機的分別不大。我說的轉發處理器就是指NP,路由器一般有

兩個處理器,一個轉發面一個控制面,三層交換機轉發面走轉發芯片,控制面有自己的處理器,很少有三層交換機不配控制處理器的。是的路由器和

交換機軟件基本都是差不多的,就驅動不一樣,不管是思科、華為、華三,還是國內的邁普、銳捷、港灣(被收購了),但也不能說這兩個就完全一樣

吧?


  要知道,在實際部署的時候,基本上是一個路由器+2-3個核心交換機的模型,用路由器轉發太慢了。這是實話,交換機背板帶寬都是上Tbps的速

度,對於內網來說,大量的FTP,視頻傳輸必須要這麽高的帶寬,路由器抗不住的。


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