Linux系統(tǒng)VLAN、三層交換和Trunk的區(qū)別(3)

　　5.以太網(wǎng)三層交換機

　　從上述第4節(jié)可以看出，三層交換機可以和VLAN沒有關(guān)系，然而實際情況下，三層交換機一般都支持VLAN，為何設備廠商要如此做呢？這涉及到一個工業(yè)設計的問題，工業(yè)上的設計主要關(guān)注產(chǎn)品的使用而不是理論上的合理性，因此將VLAN引入第4節(jié)的“兩組LAN”是最合適不過的了。

　　另外，三層交換機本質(zhì)上還是偏重于“交換機”而不是“三層”，交換機的特征就是交換，所謂的交換是一個快速轉(zhuǎn)發(fā)的概念，基本都是使用硬件芯片完成的，大量的存儲芯片以空間換時間完成快速交換，這得益于以太網(wǎng)幀頭的簡單易操作性以及LAN交換機設計時關(guān)注了基于源MAC的自動學習和基于目標MAC的轉(zhuǎn)發(fā)，之所以能如此還是因為以太網(wǎng)是一個BMA，即廣播網(wǎng)絡，到底數(shù)據(jù)應該由誰接收不是交換機決定的，而是各個端點主機決定的，這樣的話交換機就可以模糊的進行轉(zhuǎn)發(fā)，做到盡可能的精確-通過源MAC/端口學習，大不了就廣播。這就是以太網(wǎng)交換的特征，三層交換機可以利用以太網(wǎng)交換的大量存儲芯片用來存儲IP層的路由結(jié)果，利用以太網(wǎng)快速交換的思想用來進行三層轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)包的第一次通過還是要走三層，這相當于一次學習的過程，類似以太網(wǎng)的MAC/端口學習，以后的結(jié)果就可以存儲于ASCI了，這樣就完成了快速轉(zhuǎn)發(fā)。

　　6.三層交換機和路由器的區(qū)別

　　這個問題的答案鋪天蓋地，然而內(nèi)容也是千篇一律，很少有人研究其背后的原因。既然以太網(wǎng)三層交換機可以做到一次路由多次轉(zhuǎn)發(fā)，那么為何不再WAN上使用呢？如果僅僅是因為WAN不一定是以太網(wǎng)的話，那大可為了性能在WAN上引入以太網(wǎng)技術(shù)，這并不是主要原因，實際上，如果再深入一點看一下WAN上的路由器和接入層路由器的路由表就會恍然大悟了，WAN路由器上的表項數(shù)量十分龐大，且在BGP的影響下雖不頻繁但是還是會有刷新，如果使用硬件來轉(zhuǎn)發(fā)的話，光是對存儲空間的需求就是一個挑戰(zhàn)，三層交換機的快速轉(zhuǎn)發(fā)實際上用到了cache的概念，有cache就會有沖突，特別在WAN環(huán)境下，IP地址的變動，可達性信息的變動會導致大量的cache沖突，因此三層交換機帶來的收益會被馬上抵消，另外WAN環(huán)境實際上用不到很多交換機口子，因此三層交換機內(nèi)部背板芯片布線對于WAN環(huán)境是不合理的。其實用不著為WAN的性能擔心，WAN路由器早就使用了類似Cisco CEF的快速轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)了。

　　三層交換機的使用場合是單個小型機構(gòu)內(nèi)部，因為這種地方的特定IP地址幾乎不會變動，路由相對穩(wěn)定，IP地址總量也不多，且路由基本都能匯聚，正好符合cache最優(yōu)化使用的原則，三層交換機用武之地正在于此。

　　7.VLAN間的通信

　　這個問題的方案也是鋪天蓋地，答案同樣千篇一律。VLAN間的通信方式被總結(jié)出來有兩種：1.使用單臂路由方式；2.使用三層交換方式。這好像是從CCNP/CCIE或者華為的HCSE的考試指南中流出來的，如果背下來當然是有用的，當初我考HCSE的時候還背了呢。學習到了一定程度就應該拋棄答案，回歸本質(zhì)。兩個VLAN間的通信其實就是兩個LAN間的通信，兩個LAN間的通信需要一個網(wǎng)關(guān)來路由，那么VLAN間通信也就需要一個網(wǎng)關(guān)來路由了，這個網(wǎng)關(guān)的選擇就多樣了，可以選擇VLAN接口，可以選擇路由器等等，最終具體屬于一個VLAN的主機在訪問另一個VLAN的主機時如何能尋址到這個三層接口，那也有很多選擇，VLAN的access鏈路上幀保持原樣，流量若要跨越交換機的級聯(lián)線，那么需要通過Trunk鏈路，最終總能找到這個下一跳三層接口。

　　以上就是Linux系統(tǒng)VLAN、三層交換和Trunk的區(qū)別了，雖然三層交換機理論上可以支持VLAN和Trunk，但是這種支持只是一種模仿，遠遠不能達到替代的效果。