河姆渡尖货：二、三层和四层交换机的区别汇总
交换机的分级是参考OSI模型设计的，在开头先简要解释一下该模型。OSI是Open System Interconnect的缩写，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互联模型。该体系结构标准定义了网络互连的七层框架，在这一框架 下进一步详细规定了每一层的功能，以实现开放系统环境中的互连性、互操作性和应用的可移植性。
根据OSI模型可以将目前的交换机按照功能分为以下几类：

（1）一层交换机（物理层，比特流传输，相当于邮局的搬运工人）
   一层交换其实不叫交换，它工作在物理层，对信号只起简单的再生、放    大，除噪声的作用，常见的网络设备是集线器。集线器只是简单将信息传输给所有端口，目标主机接收并保留信号，非目标主机接收后丢弃。

（2）二层交换机（数据链路层，提供介质访问、链路管理等，相当于邮局的装拆箱工人）



二层交换机会有一张MAC地址表，这个地址表标明了MAC地址和交换机端口的对应关系。二层交换机能够读取数据包中的MAC地址（物理地址）信息并根据MAC地址来进行交换。

二层交换机可以对多数端口的数据进行同时交换，这就要求有很宽的交换总线带宽，同时二层交换机的地址表数量会影响交换机的接入容量，这两点是评判二、三层交换机优劣的主要技术参数。

（3）三层交换（网络层，寻址和路由选择，相当于邮局中的排序工人）


三层交换＝二层交换+三层路由转发

三层交换机将三层路由直接叠加在二层交换机的高速背板走线上突破了传统路由器的接口速率限制，速率可达几十Gbit/s。算上背板带宽，这些是三层交换机性能的两个重要参数。

路由模块的工作原理是，路由器内部有一个路由表，这表标明了如果要去某个地方，下一步应该往哪走，由此路由器会根据数据包所要到达的目的地选择最佳路径把数据包发送到可以到达该目的地的下一台路由器处。

（4）四层交换 （传输层，建立主机到端的通信，相当于邮局中的送信职员）

路由器和第三层交换机在转发不同数据包时并不了解哪个包在前哪个包在后。第四层交换技术从头至尾跟踪和维持各个会话。因此,第四层交换机是真正的" 会话交换机"。 第四层交换
tcpip四层模型与osi模型的关系机可以根据会话和应用层信息（比如管理员指令）做出转发决定，利用这些信息,第四层交换机可以做出向何处转发会话传输流的智能决定。因此第四层 交换机是用于传输数据和实现多台服务器间负载均衡的理想机制。

二层、三层及四层交换机的应用

二层交换机主要用在小型局域网中，机器数量在二、三十台以下，这样的网络环境下，广播包影响不大，二层交换机的快速交换功能、多个接入端口和低廉价格为小型网络用户提供了很完善的解决方案。
三层交换机是为IP设计的，接口类型简单，拥有很强二层包处理能力，所以适用于大型局域网。在大型局域网或者广域网，按功能或地域等因素将网络画成一个 一个的小局域网，这样必然导致不同网段之间存在大量的互访，单纯使用二层交换机没办法实现网间的互访，在这种环境下，由二层交换技术和路由技术有机结合而 成的三层交换机就最为适合。

四层交换机造价比较昂贵，主要应用于大型城域网，比如使用多种不同系统来支持一种应用
的大型企业数据中心、Internet服务提供商或内容提供商。同样，当在很多服务器上进行复制功能时,第四层交换也会起到不小的作用。

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