首先，我们需要了解一下OSI七层模型，这是理解网络设备工作原理的基础。其中，第二层指的是数据链路层，负责处理MAC地址和交换机之间的通信；而第三层则是网络层，负责处理IP地址和路由功能。
简单来说，二层交换机就像是一个只会处理MAC地址的邮递员，它根据MAC地址将数据包从一个端口发送到另一个端口。而三层交换机则更加智能，它不仅可以处理MAC地址，还可以处理IP地址，进行路由功能。这就好比是一个既能送信又能规划路线的邮递员，功能更加强大。
那么，在什么情况下应该选择二层交换机，什么情况下又应该选择三层交换机呢？这主要取决于你的网络需求。
如果你有一个小型的、简单的网络，比如家庭网络或者小型的办公室网络，那么二层交换机就足够了。因为这种网络规模小，数据传输的需求也比较简单，二层交换机可以轻松应对。
然而，如果你的网络规模较大，比如数据中心或者大型企业网络，那么就需要三层交换机了。因为这种网络的数据传输需求复杂，需要路由功能来确保数据能够准确无误地到达目的地。三层交换机的路由功能可以让网络更加高效，数据传输更加稳定。
除了路由功能，三层交换机还有其他一些优点。比如，它可以进行基于IP地址的VLAN标记，这样可以提高网络的安全性；它可以进行VLAN间路由，这样可以提高网络的灵活性。这些都是二层交换机所不具备的。
当然，选择二层交换机还是三层交换机，还需要考虑一些其他的参数，比如转发速率、背板带宽、VLAN数量、MAC地址内存和延迟等。这些参数决定了交换机的性能，你需要根据自己的网络需求来选择。
总的来说，二层交换机和三层交换机各有优劣，选择哪一种取决于你的网络规模和需求。只有了解自己的需求，才能做出正确的选择。
通常，二层交换机用于连接所有网络和客户端设备，随着网络应用和融合网络实施的日益多样化，第 3 层交换机在数据中心、复杂的企业网络和商业应用中蓬勃发展。
问题来了：二层交换机与三层交换机，哪个是首选的网络交换机？
什么是二层交换机？什么是三层交换机？
解释这两个概念前，我们先来了解一下OSI七层模型：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。
其中第2层和第3层分别指数据链路层和网络层，工作在这些层的交换机称为第 2 层交换机和第 3 层交换机。
OSI 模型中的第 2 层和第 3 层
第 2 层与第 3 层交换机
二层和三层的区别主要在于路由功能。
二层交换机只关心MAC地址，不关心IP地址或更高层中的任何东西。
三层交换机或多层交换机，可以完成第 2 层交换机以及附加静态路由和动态路由的所有工作，也就是说，三层交换机同时拥有 MAC 地址表和 IP 路由表，处理 VLAN 内通信和不同 VLAN 之间的数据包路由，还有仅添加静态路由的第 2+ 层（第 3 层精简版）交换机，除了路由数据包之外，三层交换机还包括需要了解进入交换机的数据的IP地址信息的功能，例如基于IP地址标记VLAN流量而不是手动配置端口，第 3 层交换机根据需要增加了功率和安全性。
在二层和三层交换机之间徘徊时，您应该考虑将其用于何处：
如果您有一个纯第 2 层域，您可以简单地使用第 2 层交换机，纯第 2 层域是连接主机的地方，因此第 2 层交换机在那里可以正常工作，这在网络拓扑中通常称为接入层。
如果您需要交换机聚合多个接入交换机并进行 VLAN 间路由，则需要一个第 3 层交换机，这在网络拓扑中称为分布层，也就是常说的汇聚层。
什么时候使用二层交换机、三层交换机和路由器？
| 二层交换机 | 三层交换机 | |
|---|---|---|
| 路由功能 | 仅 Mac 地址 | 支持静态路由、动态路由等高级路由 |
| 基于 IP 地址的 VLAN 标记 | 不 | 是的 |
| VLAN间路由 | 不 | 是的 |
| 使用场景 | 纯二层域 | 聚合多个接入交换机 |
购买二层交换机和三层交换机应该注意哪些参数？
如果您购买的是第 2 层或第 3 层交换机，您应该检查一些关键参数，包括转发速率、背板带宽、VLAN 数量、MAC 地址内存、延迟等。
转发速率
转发速率（或吞吐率）是背板（或交换结构）的转发能力，当转发能力大于所有端口速度之和时，我们称背板无阻塞，转发速率以每秒数据包数 (pps) 表示。下面的公式给出了如何计算交换机的转发速率：
转发速率（pps）=10Gbit/s端口数*14880950pps+1Gbit/s端口数*1488095pps+100Mbit/s端口数*148809pps
例如某交换机有32个10Gbit/s端口和2个40Gbit/s端口，因此其转发速率为：
32*14,880,950pps+2*4*14,880,950pps=595,238,000pps≈596Mpps
背板带宽
下一个参数是背板带宽或交换结构容量，它是所有端口速度的总和。所有端口的速度总和计算两次，一次用于 Tx 方向，一次用于 Rx 方向。背板带宽以每秒位数（bps 或 bit/s）表示。
背板带宽(bps)=端口号*端口数据速率*2
上面例子中的交换机的背板带宽为：
(32*10Gbps+2*40Gbps)*2=800Gbps
VLAN 数量
其他重要参数是可以配置的 VLAN 数量，一般一个二层交换机1K=1024个VLAN就够了，三层交换机典型的VLAN数量是4k=4096个。
MAC地址表
MAC地址表的内存是一个交换机可以保存的MAC地址的个数，通常表示为8k或 128k。
延迟
延迟是数据传输遭受的延迟时间，它要求尽可能短，因此延迟通常以纳秒 (ns) 表示。
总结
本文向大家介绍了第 2 层与第 3 层交换机的区别，还对它们的功能进行了比较，此外，还讨论了第 2 层或第 3 层交换机的关键参数，并非总是越先进的设备越好，按需选择才是王道。
