交换机层数的概述

按照OSI的七层网络模型，交换机可以分为二层交换机、三层交换机。根据交换机支持的协议，还有不常见的四层交换机和七层交换机。基于MAC地址工作的第二层交换机最为普遍，用于网络接入层和汇聚层。基于IP地址和协议进行交换的第三层交换机普遍应用于网络的核心层，也少量应用于汇聚层。部分第三层交换机也同时具有第四层交换功能，可以根据数据帧的协议端口信息进行目标端口判断。第四层以上的交换机称之为内容型交换机，主要用于互联网数据中心。

       二层交换机

二层交换机工作在OSI模型的第2层（数据链路层），识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。因此，二层交换机需要强大的数据识别和转发能力。

三层交换机

三层交换机实质就是一种特殊的路由器，是一种在性能上侧重于交换而价格低廉的路由器。传统交换技术是在OSI网络标准模型第二层——数据链路层进行操作，而三层交换机是为IP设计的，接口类型简单，拥有很强二层包处理能力，它既可以工作在协议第三层替代或部分完成传统路由器的功能，同时又具有几乎第二层交换的速度，且价格相对便宜。

三层交换机最重要的目的是加快大型局域网内部的数据交换，做到一次路由，多次转发。当一个大型局域网按照功能或地域等因素划成一个个小局域网时，VLAN（Virtual Local Area Network虚拟局域网）技术在网络中得以大量应用，而各个不同VLAN间的通信都要经过路由器来完成转发。单纯使用路由器来实现不仅端口数量有限，而且路由速度较慢，从而限制了网络的规模和访问速度。

       四层交换机

第四层交换的一个简单定义是：它是一种功能，它决定传输不仅仅依据MAC地址(第二层网桥)或源/目标IP地址（第三层路由），而且依据TCP/UDP(第四层) 应用端口号。第四层交换功能就象是虚IP，指向物理服务器。它所传输的业务服从各种各样的协议，有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他协议。这些业务在物理服务器基础上，需要复杂的载量平衡算法。

当某用户申请应用时，一个带有目标服务器组的VIP连接请求（例如一个TCP SYN包）发给服务器交换机。服务器交换机在组中选取最好的服务器，将终端地址中的VIP用实际服务器的IP取代，并将连接请求传给服务器。这样，同一区间所有的包由服务器交换机进行映射，在用户和同一服务器间进行传输。