二层网络架构弊端（网络三层架构的优点）

本篇文章给大家谈谈二层网络架构弊端，以及网络三层架构的优点对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。

本文目录一览：

• 1、二层交换机、三层交换机、多层交换机、路由器的原理与应用有何不同？分别适用于哪些种类网络建设需求？
• 2、第二层网络互联有何实际意义？进行网络互联时，有哪些共同的问题需要解决？
• 3、二层网络和三层网络有什么区别?2层不是mac么?咋也是网络?
• 4、什么是分层网络体系结构?分层的含义是什么?
• 5、计算机网络问题:比较二层和三层架构客户/服务器模式,分析各自特点,以及适用场合。
• 6、阐述计算机网络体系结构分层的优缺点，以及这种层次划分的体系结构思想在工作生活中的应用。

二层交换机、三层交换机、多层交换机、路由器的原理与应用有何不同？分别适用于哪些种类网络建设需求？

二层交换机就是傻瓜交换机 接上就能用

三层交换机是带有路由器功能可以划分vlan

多层交换机就是应用层交换机，可以网络管理

路由器与交换机的主要区别体现在以下几个方面：

（1）工作层次不同

最初的的交换机是工作在OSI／RM开放体系结构的数据链路层，也就是第二层，而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层（数据链路层），所以它的工作原理比较简单，而路由器工作在OSI的第三层（网络层），可以得到更多的协议信息，路由器可以做出更加智能的转发决策。

（2）数据转发所依据的对象不同

交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号（即IP地址）来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的，描述的是设备所在的网络，有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的，由网卡生产商来分配的，而且已经固化到了网卡中去，一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。

（3）传统的交换机只能分割冲突域，不能分割广播域；而路由器可以分割广播域

由交换机连接的网段仍属于同一个广播域，广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播，在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域，广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能，也可以分割广播域，但是各子广播域之间是不能通信交流的，它们之间的交流仍然需要路由器。

（4）路由器提供了防火墙的服务

路由器仅仅转发特定地址的数据包，不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送，从而可以防止广播风暴。

交换机一般用于LAN-WAN的连接，交换机归于网桥，是数据链路层的设备，有些交换机也可实现第三层的交换。 路由器用于WAN-WAN之间的连接，可以解决异性网络之间转发分组，作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组，然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络，并***用不同协议。相比较而言，路由器的功能较交换机要强大，但速度相对也慢，价格昂贵，第三层交换机既有交换机线速转发报文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以广泛应用

1》什么是路由器

路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。

路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。

多少年来，路由器的发展有起有伏。90年代中期，传统路由器成为制约因特网发展的瓶颈。ATM交换机取而代之，成为IP骨干网的核心，路由器变成了配角。进入90年代末期，Internet规模进一步扩大，流量每半年翻一番，ATM网又成为瓶颈，路由器东山再起，Gbps路由交换机在19***年面世后，人们又开始以Gbps路由交换机取代ATM交换机，架构以路由器为核心的骨干网。

2》路由器的原理与作用

路由器是一种典型的网络层设备。它是两个局域网之间接帧传输数据，在OSI／RM之中被称之为中介系统，完成网络层中继或第三层中继的任务。路由器负责在两个局域网的网络层间接帧传输数据，转发帧时需要改变帧中的地址。

一、原理与作用

路由器（Router）是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择路径的功能，它能在多网络互联环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各***网，路由器只接受源 站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。它不关心各子网使用的硬件设备，但要求运行与网络层协议相一致的软件。路由器分本地路由器和远程路由器，本地路由器是用来连接网络传输介质的，如光纤、同轴电缆、双绞线；远程路由器是用来连接远程传输介质，并要求相应的设备，如电话线要配调制解调器，无线要通过无线接收机、发射机。

一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应***用路由器来完成。

路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据——路径表（Routing Table），供路由选择；时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由主机控制。

1．静态路径表 由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态（static）路径表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。

2．动态路径表 动态（Dynamic）路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议（Routing Protocol）提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。

二、路由器的优缺点

1．优点

适用于大规模的网络；

复杂的网络拓扑结构，负载共享和最优路径；

能更好地处理多媒体；

安全性高；

隔离不需要的通信量；

节省局域网的频宽；

减少主机负担。

2．缺点

它不支持非路由协议；

安装复杂；

价格高。

三、路由器的功能

（1）在网络间截获发送到远地网段的报文，起转发的作用。

（2）选择最合理的路由，引导通信。为了实现这一功能，路由器要按照某种路由通信协议，查找路由表，路由表中列出整个互联网络中包含的各个节点，以及节点间的路径情况和与它们相联系的传输费用。如果到特定的节点有一条以上路径，则基于预先确定的准则选择最优（最经济）的路径。由于各种网络段和其相互连接情况可能发生变化，因此路由情况的信息需要及时更新，这是由所使用的路由信息协议规定的定时更新或者按变化情况更新来完成。网络中的每个路由器按照这一规则动态地更新它所保持的路由表，以便保持有效的路由信息。

（3）路由器在转发报文的过程中，为了便于在网络间传送报文，按照预定的规则把大的数据包分解成适当大小的数据包，到达目的地后再把分解的数据包包装成原有形式。

（4）多协议的路由器可以连接使用不同通信协议的网络段，作为不同通信协议网络段通信连接的平台。

（5）路由器的主要任务是把通信引导到目的地网络，然后到达特定的节点站地址。后一个功能是通过网络地址分解完成的。例如，把网络地址部分的分配指定成网络、子网和区域的一组节点，其余的用来指明子网中的特别站。分层寻址允许路由器对有很多个节点站的网络存储寻址信息。

在广域网范围内的路由器按其转发报文的性能可以分为两种类型，即中间节点路由器和边界路由器。尽管在不断改进的各种路由协议中，对这两类路由器所使用的名称可能有很大的差别，但所发挥的作用却是一样的。

中间节点路由器在网络中传输时，提供报文的存储和转发。同时根据当前的路由表所保持的路由信息情况，选择最好的路径传送报文。由多个互连的LAN组成的公司或企业网络一侧和外界广域网相连接的路由器，就是这个企业网络的边界路由器。它从外部广域网收集向本企业网络寻址的信息，转发到企业网络中有关的网络段；另一方面集中企业网络中各个LAN段向外部广域网发送的报文，对相关的报文确定最好的传输路径。

我们通过一个例子来说明路由器工作原理。

例：工作站A需要向工作站B传送信息（并***定工作站B的IP地址为120.0.5），它们之间需要通过多个路由器的接力传递。

第二层网络互联有何实际意义？进行网络互联时，有哪些共同的问题需要解决？

1．网络互连有何实际意义?进行网络互连时，有哪些共同的问题需要解决?

答：网络互连可扩大用户共享***范围和更大的通信区域。

进行网络互连时，需要解决共同的问题有： ①不同的寻址方案；

②不同的最大分组长度；

③不同的网络接入机制；

④不同的超时控制；

⑤不同的差错恢复方法；

⑥不同的状态报告方法；

⑦不同的路由选择技术；

⑧不同的用户接入控制；

⑨不同的服务(面向连接服务和无连接服务)；

⑩不同的管理与控制方式；等等。

二层网络和三层网络有什么区别?2层不是mac么?咋也是网络?

你不懂术语就乱了分寸，做项目的人那是故弄玄虚，故作高深，

一般中等规模用二层交换机就可以了。

大型分布乱的才用到三层交换机，很贵。

普通的交换机就是二层交换机，只识别MAC地址，不识IP地址（由电脑负责转换），

所以叫二层交换机，不能路由；

三层交换机，思科牌的，支持VLAN，不但识别MAC地址，还能把MAC帧中的IP地址

识别出来，进行路由，功能强大复杂，价格贵，一只交换机就能划分N个

网段，还能N个三层交换机分布式多网段，称VLAN。

什么是分层网络体系结构?分层的含义是什么?

指的是将系统的组件分隔到不同的层中，每一层中的组件应保持内聚性，并且应大致在同一抽象级别；每一层都应与它下面的各层保持松散耦合。

分层架构的优点

1、开发人员的专业分工，专注理解某一层。由于某一层仅仅调用其相邻下一层所提供的程序接口，只需要本层的接口和相邻下一层的接口定义清晰完整，开发人员在开发某一层时就可以像关注集中于这一层所用的功能和技术。

2、可以很容易用新的实现来替换原有层次的实现。 只要前后提供的服务（接口）相同，即可替换。系统开发过程中，功能需求不断变化，我们可以替换现有的层次以满足新的需求变化。

3、降低了系统间的依赖。 比如业务逻辑层中的业务发生变化， 其他两层即表现层以及数据访问层程序也不需要变化。这大大降低了系统各层之间的依赖。

4、有利于复用。充分利用现有的功能程序组件，将已经辨识的具有相对独立功能的层应用于新系统的开发，保证新系统开发的过程中，能够将重点集中于辨识和实现应用系统特有的业务功能，最终缩短系统开发周期，提高系统的质量。

分层思想

分层是基于面向对象上的，是更高层次上的设计理念。在软件开发技术的发展过程中，出现了很多优秀的思想与模式。这些思想和模式凝结了无数程序设计人员的实践经验和智慧，是软件开发领域的精华。这其中有很多思想对分层架构设计有着重要的指导作用。

分层架构的弊端

1、级联修改问题。一些复杂的业务中，由于业务流程发生变化，为了这个变化所有层都需要修改。

2、性能问题。本来是直接简单的操作，需要在整个系统中层层传递，势必造成性能的下降，同时也加大的开发的复杂度。

从上面的分析可以看出， 分层架构设计有许多优点同样存在不足，在实际使用过程中，我们应该权衡利弊关系，选择一种符合实际项目的最佳方案。

计算机网络问题:比较二层和三层架构客户/服务器模式,分析各自特点,以及适用场合。

1、简单说client直接访问DBserver为两层结构。

client通过中间件等应用服务器访问DBserver为三层结构。

三层结构比两层结构安全。

2、可以这样理解：客户端程序访问服务器的结构叫两层结构。中间加一个事务逻辑处理封装的中间件作为沟通就是三层结构，这样可以均衡数据负载！

3、拷贝一些基础知识你看一下。（没有图片）

附：相关知识

现代社会的软件开发体系结构简单概括就是N层体系结构，这里的N大于等于1。换而言之就是：单机体系（N＝1）、Client/Server结构体系（N＝2）、多层体系结构（N2）。下面我们就对这几种体系结构进行简单的介绍和比较。

单机体系：这种软件适用于单机状态，一般情况下是针对某一种单一的应用，如字典软件、翻译软件等等。这种开发方式不适用于综合管理系统的开发。

C/S结构：c/s结构是在局域网上发展起来的，它具有数据集中管理的能力，在出现之初确实解决了很多计算机发展的难题，同时随着4GL语言的发展，用户的界面也比较丰富，在CLIENT端的事物处理能力也使整个系统的性能得到全面的提高，并使管理信息系统（MIS：Management Information System）得到快速的发展。其大概的图例见图1。

我们根据两层结构体系的概念来分解C／S结构的话，可以将他分为表现层（也叫表达层）和数据层。数据层提供数据存放的载体，而表现层则通过一定技术将数据层中数据取出，进行一定的分析并以某一种格式向用户进行显示。在两层体系结构中，表现层对数据库进行直接操作，且大部分的商业处理逻辑（Business Logic，数据之间的关系规则）也在表现层中实现．

图1：Client/Server 体系结构示例

三层体系结构：三层体系结构是N层体系结构的典型，所谓的三层体系结构就是将原来在两层体系结构中的商业逻辑部分从数据层和表现层中提炼出来，形成中间件服务器，所以三层就是：表现层、商业逻辑层（Business Logic）、数据层。在此之外，还有一种系统结构就是分布式系统，其结构系统图见图2。

图2：分布式系统的结构示意图

在分布式系统中，其介于客户端和数据端之间的仅仅是一个应用服务器，它管理客户端的软件，但不做性能调整，比如每一个客户端调用时均产生一个新的数据库连接，而不能够将连接保持形成一个连接缓冲池。虽然在分布式应用中已经结合了一些商业处理逻辑，但是并没有真正改变原来的C/S体系结构。

在三层体系结构中，表现层将主要提供与客户的交互功能，数据层提供系统中的所有的数据保存载体，而商业逻辑层将整个系统中的商业处理逻辑整和在一起，形成中间件，在三层中。中间件起了承前启后的作用，表现层将客户端的请求通过IDL调用中间件，中间件在将其转化成数据处理原则，并从数据库中获得相应的数据，返回给客户端的软件，转换成客户要求的方式显示。关于三层体系结构的示意图见图3。

图3：三层体系结构示意图

我们已经简单的介绍了C／S结构和三层体系结构，有关的优点已经昭然若揭，为了更好的让您了解两者的区别，我们将两者进行一些比较。

C/S结构的缺点：

缺乏有效的集权控制：在众多的C/S软件中我们不难看出，所有的构件不能够在一个地点（如一台机器）进行统一的管理，而不得不将他们分化在各个CLIENT的应用中，使得维护和安全保密均很困难。

缺乏安全性：在分散的计算机系统中，控制信息的访问安全是非常困难的，由于客户端经常需要对一些敏感的数据进行分析导致安全漏洞很容易发生。

客户端工作量重：当将一个应用中的所有的商业逻辑全部在各个客户端来实现的时候，仅仅是使用桌面电脑的客户端***将发生不堪负载的情况。

软件的重用性差：由于C／S结构下的应用软件一般均是根据操作系统进行定制，且开发工具也是有一定的限定，一旦需要改变某一个要素的话，很可能只能重做，例如原来用C语言来开发，现在需要转向PB进行开发，那么，原来的所有工作都需要重新来过。

随着应用的不断复杂，桌面电脑将需要不断的升级以适应系统的性能需求，甚至有时侯会完全超出桌面系统能够承受的限度。例如：诸如多线程和对称多重处理技术等先进操作系统的特性可能不能在标准桌面电脑系统中提供，不通过访问具有这些技术的服务器，客户端的桌面系统将可能永远不能获得这些新的技术的性能。

针对这些问题，三层体系结构给予了很好的解决方案。

在三层体系结构中，提供在客户端和服务器端进行应用功能的分割，系统通过应用将用户定义的界面系统从商业处理逻辑中分割出去。通过将商业处理逻辑集中在中间件服务器中，将能够减小客户端的工作量并使敏感数据访问控制变得简单。

在三层结构中，客户端将与服务器端的数据变化隔离，简单的说，商业处理逻辑不受客户端的用户界面的改变而影响。三层体系中有一个非常重要的特性就是系统具有良好的组件重用性，例如在PB中开发的组件，可以在VC中进行使用。

阐述计算机网络体系结构分层的优缺点，以及这种层次划分的体系结构思想在工作生活中的应用。

计算机网络系统是独立的计算机通过已有通信系统连接形成的，其功能是实现计算机的远程访问和***共享。因此，计算机网络的问题主要是解决异地独立工作的计算机之间如何实现正确、可靠的通信，计算机网络分层体系结构模型正是为解决计算机网络的这一关键问题而设计的。

分层的原则

计算机网络体系结构的分层思想主要遵循以下几点原则：

1．功能分工的原则：即每一层的划分都应有它自己明确的与其他层不同的基本 [被屏蔽广告]功能。

2．隔离稳定的原则：即层与层的结构要相对独立和相互隔离，从而使某一层内容或结构的变化对其他层的影响小，各层的功能、结构相对稳定。

3．分支扩张的原则：即公共部分与可分支部分划分在不同层，这样有利于分支部分的灵活扩充和公共部分的相对稳定，减少结构上的重复。

4．方便实现的原则：即方便标准化的技术实现。

层次的划分

计算机网络是计算机的互连，它的基本功能是网络通信。网络通信根据网络系统不同的拓扑结构可归纳为两种基本方式：第一种为相邻结点之间通过直达通路的通信，称为点到点通信；第二种为不相邻结点之间通过中间结点链接起来形成间接可达通路的通信，称为端到端通信。很显然，点到点通信是端到端通信的基础，端到端通信是点到点通信的延伸。

点到点通信时，在两台计算机上必须要有相应的通信软件。这种通信软件除了与各自操作管理系统接口外，还应有两个接口界面：一个向上，也就是向用户应用的界面；一个向下，也就是向通信的界面。这样通信软件的设计就自然划分为两个相对独立的模块，形成用户服务层US和通信服务层CS两个基本层次体系。

　端到端通信链路是把若干点到点的通信线路通过中间结点链接起来而形成的，因此，要实现端到端的通信，除了要依靠各自相邻结点间点到点通信联接的正确可靠外，还要解决两个问题：第一，在中间结点上要具有路由转接功能，即源结点的报文可通过中间结点的路由转发，形成一条到达目标结点的端到端的链路；第二，在端结点上要具有启动、建立和维护这条端到端链路的功能。启动和建立链路是指发送端结点与接收端结点在正式通信前双方进行的通信，以建立端到端链路的过程。维护链路是指在端到端链路通信过程中对差错或流量控制等问题的处理。

因此在网络端到端通信的环境中，需要在通信服务层与应用服务层之间增加一个新的层次来专门处理网络端到端的正确可靠的通信问题，称为网络服务层NS。

对于通信服务层，它的基本功能是实现相邻计算机结点之间的点到点通信,它一般要经过两个步骤：第一步，发送端把帧大小的数据块从内存发送到网卡上去；第二步，由网卡将数据以位串形式发送到物理通信线路上去。在接收端执行相反的过程。对应这两步不同的操作过程，通信服务层进一步划分为数据链路层和物理层。

对于网络服务层，它的功能也由两部分组成：一是建立、维护和管理端到端链路的功能；二是进行路由选择的功能。端到端通信链路的建立、维护和管理功能又可分为两个侧面，一是与它下面网络层有关的链路建立管理功能，另一是与它上面端用户启动链路并建立与使用链路通信的有关管理功能。对应这三部分功能，网络服务层划分为三个层次：会晤层、传输层和网络层，分别处理端到端链路中与高层用户有关的问题，端到端链路通信中网络层以下实际链路联接过程有关的问题，以及路由选择的问题。

对于用户服务层，它的功能主要是处理网络用户接口的应用请求和服务。考虑到高层用户接口要求支持多用户、多种应用功能，以及可能是异种机、异种OS应用环境的实际情况，分出一层作为支持不同网络具体应用的用户服务，取名为应用层。分出另一层用以实现为所有应用或多种应用都需要解决的某些共同的用户服务要求，取名为表示层。

结论

综上所述，计算机网络体系结构分为相对独立的七层：应用层、表示层、会晤层、传输层、网络层、链路层、物理层。这样，一个复杂而庞大的问题就简化为了几个易研究、处理的相对独立的局部问题。

关于二层网络架构弊端和网络三层架构的优点的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。