三層交換機(jī)的工作過(guò)程，使用IP的設(shè)備A---三層交換機(jī)---使用IP的設(shè)備B。比如A要給B發(fā)送數(shù)據(jù)，已知目的IP，那么A就用子網(wǎng)掩碼取得網(wǎng)絡(luò)地址，判斷目的IP是否與自己在同一網(wǎng)段。如果在同一網(wǎng)段，但不知道轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)所需的MAC地址，A就發(fā)送一個(gè)ARP請(qǐng)求，B返回其MAC地址，A用此MAC封裝數(shù)據(jù)包并發(fā)送給交換機(jī)，交換機(jī)起用二層交換模塊，查找MAC地址表，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口。
三層交換的特點(diǎn)： 1）由硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速轉(zhuǎn)發(fā)。這就不是簡(jiǎn)單的二層交換機(jī)和路由器的疊加，三層路由模塊直接疊加在二層交換的高速背板總線上，突破了傳統(tǒng)路由器的接口速率限制，速率可達(dá)幾十Gbit/s。算上背板帶寬，這些是三層交換機(jī)性能的兩個(gè)重要參數(shù)。 2）簡(jiǎn)潔的路由軟件使路由過(guò)程簡(jiǎn)化。大部分的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，除了必要的路由選擇交由路由軟件處理，都是由二層模塊高速轉(zhuǎn)發(fā)，路由軟件大多都是經(jīng)過(guò)處理的高質(zhì)量?jī)?yōu)化軟件，并不是簡(jiǎn)單照搬路由器中的軟件。
什么情況下使用交換機(jī) 我們先看一下這個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)交換場(chǎng)景，如果有兩臺(tái)設(shè)備之間需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換（通訊），我們只需要用一根網(wǎng)線，連接兩臺(tái)設(shè)備的網(wǎng)口；對(duì)設(shè)備的MAC地址進(jìn)行設(shè)置以后，就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 但是如果有三臺(tái)以上的設(shè)備呢？比如一臺(tái)計(jì)算機(jī)、一臺(tái)打印機(jī)、一個(gè)攝像頭，該怎樣實(shí)現(xiàn)這三個(gè)設(shè)備的通訊呢？這是我們就需要另一個(gè)設(shè)備“交換機(jī)”。
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