傳統(tǒng)的交換與路由區(qū)別

三層交換機(jī)在對第一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行路由后，它將會產(chǎn)生一個(gè)MAC地址與IP地址的映射表，當(dāng)同樣的數(shù)據(jù)流再次通過時(shí)，將根據(jù)此表直接從二層通過而不是再次路由，從而消除了路由器進(jìn)行路由選擇而造成網(wǎng)絡(luò)的延遲，提高了數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的效率。

假設(shè)兩個(gè)使用IP協(xié)議的機(jī)器通過第三層交換機(jī)進(jìn)行通信的過程，。。。若兩個(gè)機(jī)器不在同一子網(wǎng)內(nèi)，如發(fā)送機(jī)器A要與目的機(jī)器C通信，發(fā)送機(jī)器A要向“缺省網(wǎng)關(guān)”發(fā)出ARP包，而“缺省網(wǎng)關(guān)”的IP地址已經(jīng)在系統(tǒng)軟件中設(shè)置。這個(gè)IP地址實(shí)際上對應(yīng)第三層交換機(jī)的第三層交換模塊。所以當(dāng)發(fā)送機(jī)器A對“缺省網(wǎng)關(guān)”的IP地址廣播出一個(gè)ARP請求時(shí)，若第三層交換模塊在以往的通信過程中已得到目的機(jī)器C的MAC地址，則向發(fā)送機(jī)器A回復(fù)C的MAC地址；否則第三層交換模塊根據(jù)路由信息向目的機(jī)器廣播一個(gè)ARP請求，目的機(jī)器C得到此ARP請示后向第三層交換模塊回復(fù)其MAC地址，第三層交換模塊保存此地址并回復(fù)給發(fā)送機(jī)器A。以后，當(dāng)再進(jìn)行A與C之間數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)，將用最終的目的機(jī)器的MAC地址封裝，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程全部交給第二層交換處理，信息得以高速交換。既所謂的一次選路，多次交換。

問題一：第二段說“則向發(fā)送機(jī)器A回復(fù)C的MAC地址”，我用ethereal抓包看過，L3交換機(jī)回的是自己的IP（默認(rèn)網(wǎng)關(guān)）對應(yīng)的MAC，而且從道理上講，L3交換機(jī)也不可能回C的MAC給A啊，因?yàn)?，A和C不在一個(gè)網(wǎng)段，A保存C的MAC也沒有意義；2，A發(fā)出去的ARP請求中沒有C的IP， L3交換機(jī)怎么可能知道A想和C通信呢？

這么說來這段話說的不對？可是為啥流行著么廣泛呢？是我的理解有誤？抓包也有誤？

問題二：如果把默認(rèn)網(wǎng)關(guān)看成一個(gè)黑盒子，只從A和C來抓包，能否判斷出來默認(rèn)網(wǎng)關(guān)是router還是L3交換機(jī)么？

問題三：文檔1說“三層交換機(jī)在對第一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行路由后，它將會產(chǎn)生一個(gè)MAC地址與IP地址的映射表”，請問這個(gè)表是什么表？難道是目的IP和下一跳 IP對應(yīng)的MAC的對應(yīng)關(guān)系？沒見過這樣的表啊，路由器上有arp表和路由表，交換機(jī)上有MAC表，L3交換機(jī)上有mac表，arp表，路由表。可是L3 交換機(jī)上沒有見過文檔1說的這種表啊？

問題四：“一次選路，多次交換”怎么理解？文檔1說“當(dāng)同樣的數(shù)據(jù)流再次通過時(shí)，將根據(jù)此表直接從二層通過而不是再次路由”，我的理解是L3收到同樣的數(shù)據(jù)流后，查看目的IP，然后查到下一跳IP對應(yīng)的MAC以及接口，然后轉(zhuǎn)出去。

可是這樣的話，如果在L3交換機(jī)上我修改了下一跳，這個(gè)表怎么知道刷新呢？

另眼看的觀點(diǎn)區(qū)別

我的觀點(diǎn)：

問題1：上面這段話是有錯(cuò)誤的，交換機(jī)永遠(yuǎn)不可能用主機(jī)C的MAC來回應(yīng)主機(jī)A，而是用自己的和A機(jī)所在網(wǎng)段的虛接口的MAC來回應(yīng)。 也就是說三層交換并沒有改變數(shù)據(jù)的發(fā)送以及接收流程。

問題2：如果把默認(rèn)網(wǎng)關(guān)看成黑盒子，那么的確無法判斷是三層交換還是三層路由。

問題3/4：你說的這個(gè)表聯(lián)系上下文應(yīng)該指的是一個(gè)供硬件轉(zhuǎn)發(fā)使用的轉(zhuǎn)發(fā)表，三層交換的路由過程基本上是靠硬件完成的，當(dāng)?shù)谝粋�(gè)包被轉(zhuǎn)發(fā)后，系統(tǒng)會形成一個(gè)單獨(dú)的轉(zhuǎn)發(fā)表，后續(xù)的轉(zhuǎn)發(fā)由特殊的ASIC硬件查詢這個(gè)表來完成，不在走軟件查詢的路由過程，從而提高轉(zhuǎn)發(fā)速度，但是這并沒有從本質(zhì)上改變數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的流程，這個(gè)就是”一次路由，多次交換“。

我認(rèn)為的三層交換和三層路由的區(qū)別：

1、三層交換機(jī)能夠提供比路由器大的多的轉(zhuǎn)發(fā)速率，而路由器的轉(zhuǎn)發(fā)速率相對較低。
2、三層交換機(jī)通常僅支持IP協(xié)議的告訴轉(zhuǎn)發(fā)，路由器通常支持多種協(xié)議。
3、三層交換機(jī)的接口比較單一，且數(shù)目眾多。路由器有豐富的接口類型，但是一般單一類型的接口數(shù)目較少。
4、三層交換機(jī)能夠連接的網(wǎng)絡(luò)類型較單一。路由器可以實(shí)現(xiàn)多種異種網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。

另外，我認(rèn)為交換機(jī)和路由器在轉(zhuǎn)發(fā)上沒有本質(zhì)的區(qū)別，無非一個(gè)偏硬件，一個(gè)偏軟件。況且現(xiàn)在的高速路由器也借鑒了交換機(jī)的技術(shù)，也實(shí)現(xiàn)了部分的硬件轉(zhuǎn)發(fā)，從而也就有了“快速轉(zhuǎn)發(fā)，”“極速轉(zhuǎn)發(fā)”等等術(shù)語。

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