レイヤ3スイッチはレイヤ3スイッチングテクノロジーを使用します
簡単に言うと、レイヤ3スイッチングテクノロジーは、レイヤ2スイッチングテクノロジー+レイヤ3フォワーディングテクノロジーです。 LAN内のネットワークセグメントが分割された後、ネットワークセグメント内のサブネットが管理のためにルーターに依存しなければならないという状況を解決し、従来のルーターの低速と複雑さによって引き起こされるネットワークボトルネックの問題を解決します。
レイヤ3スイッチングとは
従来のスイッチングの概念に関連して、レイヤ3スイッチング（マルチレイヤスイッチングテクノロジまたはIPスイッチングテクノロジとも呼ばれます）が提案されています。ご存知のとおり、従来のスイッチング技術は、OSIネットワーク標準モデルの第2層であるデータリンク層で実行されますが、3層スイッチング技術は、ネットワークの第3層でデータパケットの高速転送を実現します。モデル。簡単に言うと、レイヤ3スイッチングテクノロジーは、レイヤ2スイッチングテクノロジー+レイヤ3フォワーディングテクノロジーです。
3層スイッチングテクノロジーの出現により、LAN内のネットワークセグメントが分割された後、ネットワークセグメント内のサブネットが管理のためにルーターに依存する必要があるという状況が解決され、低速と複雑さによって引き起こされるネットワークボトルネックの問題が解決されます。従来のルーターの
レイヤ3スイッチングの原理
レイヤ3スイッチング機能を備えたデバイスは、レイヤ3ルーティング機能を備えたレイヤ2スイッチですが、LANスイッチにルータデバイスのハードウェアとソフトウェアを単に重ね合わせるのではなく、2つの有機的な組み合わせです。
原則は次のとおりです。IPプロトコルを使用する2つのサイトAとBがレイヤ3スイッチを介して通信すると、送信サイトAは送信を開始するときに自身のIPアドレスをサイトBのIPアドレスと比較して、サイトBがそれ自体と同じ。同じサブネット内。宛先ステーションBと送信ステーションAが同じサブネット内にある場合、レイヤ2転送が実行されます。送信ステーションAが宛先ステーションBと通信する場合など、2つのステーションが同じサブネット内にない場合、送信ステーションAはARP（アドレス解決）パケットを「デフォルトゲートウェイ」に送信し、「デフォルトゲートウェイ」は、実際にはレイヤ3スイッチのレイヤ3スイッチングモジュールです。送信ステーションAが「デフォルトゲートウェイ」のIPアドレスにARP要求をブロードキャストするとき、レイヤ3スイッチングモジュールが前の通信プロセスでステーションBのMACアドレスをすでに知っている場合、送信ステーションAに次のMACアドレスに応答します。 B。それ以外の場合、レイヤ3スイッチングモジュールはルーティング情報に従ってステーションBにARP要求をブロードキャストします。ARP要求を受信した後、ステーションBはそのMACアドレスをレイヤ3スイッチングモジュールに返します。レイヤ3スイッチングモジュールはアドレスを保存し、に応答します。送信ステーションA。ステーションのMACアドレスは、レイヤ2スイッチングエンジンのMACアドレステーブルに送信されます。それ以降、AからBに送信されたデータパケットがすべてレイヤ2スイッチングプロセスに渡されると、情報を高速で交換できます。レイヤ3処理はルーティングプロセスでのみ必要となるため、ほとんどのデータはレイヤ2スイッチングを介して転送されます。したがって、レイヤ3スイッチの速度は非常に速く、レイヤ2スイッチの速度に近く、同時に価格も高くなります。同じルーターよりもはるかに低いです。
レイヤー3スイッチの種類
レイヤ3スイッチは、処理するデータに応じて、純粋なハードウェアと純粋なソフトウェアの2つのカテゴリに分類できます。
（1）純粋なハードウェアの3層テクノロジーは、テクノロジーが比較的複雑でコストが高くなりますが、高速、優れたパフォーマンス、および強力な負荷容量を備えています。原則として、ASICチップを使用し、ハードウェアを使用してルーティングテーブルを検索および更新します。
純粋なハードウェアレイヤ3スイッチの原理
ポートインターフェイスチップがデータを受信すると、対応する宛先MACアドレスが最初にレイヤ2スイッチングチップで検索され、見つかった場合はレイヤ2に転送され、それ以外の場合はデータがレイヤ3エンジンに送信されます。レイヤ3エンジンでは、ASICチップは対応するルーティングテーブル情報を検索し、それをデータの宛先IPアドレスと比較してから、ARPパケットを宛先ホストに送信してホストのMACアドレスを取得し、レイヤ2チップへのMACアドレス。パケットはレイヤ2チップによって転送されます。
（2）ソフトウェアをベースにしたレイヤ3スイッチの技術は比較的単純ですが、速度が遅く、バックボーンには適していません。原則として、CPUはソフトウェアを使用してルーティングテーブルを検索します。
ソフトウェアレイヤ3スイッチの原理
ポートインターフェイスチップがデータを受信すると、最初にレイヤ2スイッチングチップで対応する宛先MACアドレスを検索し、見つかった場合はレイヤ2転送を実行し、それ以外の場合はデータをCPUに送信します。 CPUは、対応するルーティングテーブル情報を検索し、それをデータの宛先IPアドレスと比較してから、ARPパケットを宛先ホストに送信してホストのMACアドレスを取得し、MACアドレスをレイヤー2チップに送信します。 、パケットを転送します。低コストCPUの処理速度が遅いため、このレイヤ3スイッチの処理速度は遅くなります。
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