二层交换机与三层交换机：您需要哪一种？

一般来说，二层交换机是用于连接所有网络和客户端设备的基础设备之一。然而，随着网络应用的日益多样化和网络融合的实现，三层交换机在数据中心、复杂的企业网络和商业应用中蓬勃发展。那么问题来了：在二层交换机和三层交换机之间，哪一种才是网络交换的正确选择？

二层交换机与三层交换机：它们是什么？

开放系统互连（OSI）模型采用二层交换机和三层交换机。该模型是用于描述和解释网络通信的参考框架。OSI模型由七层组成：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。第二层和第三层分别对应数据链路层和网络层。在这些层中运行的交换机分别被称为二层交换机和三层交换机。

图1：OSI模型中的第二层和第三层。

二层交换机与三层交换机的区别

二层与三层的主要区别在于它们的路由能力。二层交换机仅使用MAC地址，不关注IP地址或更高层的细节。三层交换机（或多层交换机）可以执行二层交换机的所有功能，并增加了静态和动态路由。这意味着三层交换机同时拥有MAC地址表和IP路由表，使其能够处理VLAN通信以及不同VLAN之间的数据包路由。此外还有二层+（三层精简版）交换机，仅增加静态路由功能。除了数据包路由之外，三层交换机还包含需要了解进入数据的IP地址的功能，例如根据IP地址而非手动端口配置来标记VLAN流量。三层交换机可根据需要增强处理能力和安全性。

在选择二层还是三层交换机时，应考虑应用场景。如果你拥有一个纯二层域，二层交换机就足够了。纯二层域是主机连接的地方，二层交换机在那里发挥作用。这在网络拓扑中通常被称为接入层。如果你需要汇聚交换机并在它们之间执行VLAN路由，则需要三层交换机。这对应于网络拓扑中的分布层。

图2：何时使用二层交换机、三层交换机和路由器？

购买二层和三层交换机时的关键考虑因素

在购买二层或三层交换机时，应检查几个关键参数，包括转发速率、背板带宽、VLAN数量、MAC地址存储和延迟。

转发速率（或吞吐量）是指背板（或交换结构）转发数据的能力。当转发能力超过所有端口速率之和时，即视为无阻塞。转发速率以每秒数据包数（pps）为计量单位。交换机转发速率的计算公式如下：

转发速率（pps）= 10Gbit/s端口数量 * 14,880,950 pps + 1 Gbit/s端口数量 * 1,488,095 pps + 100Mbit/s端口数量 * 148,809 pps

例如，如果FS S5850-32S2Q拥有32个10G端口和2个40G端口，其转发速率为：

32 * 14,880,950 pps + 2 * 4 * 14,880,950 pps = 595,238,000 pps ≈ 596 Mpps

下一个参数是背板带宽或交换结构容量，即所有端口速率之和。所有端口速率之和需计算两次，一次为发送方向，一次为接收方向。背板带宽以每秒比特数（bps）表示。

背板带宽（bps）= 端口数量 * 端口数据速率 * 2

因此，对于S5850-32S2Q，背板带宽为：

(32 * 10 Gbps + 2 * 40 Gbps) * 2 = 800 Gbps

另一个关键参数是可配置VLAN数量。通常，具有1K（1024）个VLAN的二层交换机已足够，而三层交换机的典型VLAN数量为4k（4096）。MAC地址表容量表示交换机可存储的MAC地址数量，通常表示为8k或128k。延迟是指数据传输过程中经历的延迟时间，越短越好，通常以纳秒（ns）为计量单位。

我们的交换机以质量保证为后盾，提供无缝连接和高级功能。选择C-Data，获取可靠、高品质的交换机，优化您的网络基础设施。借助C-Data的二层和三层交换机，提升您的网络体验。