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当前主流三层交换机是基于哪种机制进行转发的？

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2024-02-26提问

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问题描述：

学习交换机转发机制发现有两种机制分别是：①交换机精确匹配转发②交换机最长匹配转发。两种转发模式有些许的区别，比较疑惑现在主流交换机是上述两种转发模式的哪种，还是根据不同的场景会有不同的机制。

以下是两种转发机制的概述：

1、精确匹配对应流转发，也就是所谓的“一次路由多次转发”，即交换机收到第一个数据包后根据目的IP地址在路由表查找到下一跳的出接口信息，并将目的IP地址与出接口信息下发到转发芯片的硬件表项中，以后收到同一个目的地址的数据包时转发芯片就根据目的IP地址直接查找（精确匹配）硬件表项获得下一跳出接口信息进行硬件转发。优点是转发速度非常快，缺点是每一个目的IP地址都占用一条硬件表项，总数为128K的硬件表项在“红码”等病毒攻击时很快会被全部占用，导致新的数据流由于占用不到硬件转发表项而不能被转发。

2、最长匹配对应逐包转发，硬件转发表项中存放的是目的网段与出接口信息，每一个数据包都通过硬件根据目的IP地址来匹配最长的匹配的网段，从而获得下一跳的出接口信息进行数据包的转发。由于硬件转发表项中存放的是目的网段的路由信息，数量有限，并且不会象精确匹配转发方式会随着目的地址的增加不断占用硬件转发表项，所以对“红码”等病毒攻击能很好的防范。

组网及组网描述：

不涉及组网

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zhiliao_sEUyB

zhiliao_sEUyB 九段

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现代交换机通常会根据其应用场景和需求来选择或结合使用不同的转发机制。实际上，交换机的转发机制远不止您提到的两种，还有基于内容的转发、基于策略的转发等。但是，为了回答您的问题，我们可以简要地讨论一下您提到的两种机制：

精确匹配对应流转发：

应用场景：这种转发模式通常用于高速、低延迟的网络环境，如数据中心，其中流量模式相对稳定且可预测。
优势：由于表项中直接存储了目的IP地址与出接口信息，转发速度非常快。
劣势：如上所述，当遇到如“红码”等病毒攻击时，表项可能会被迅速耗尽。

最长匹配对应逐包转发：

应用场景：这种转发模式更适用于流量模式多变、不确定的网络环境，如企业网络或ISP网络。
优势：由于表项中存储的是目的网段信息，因此可以更有效地利用有限的表项空间，同时对于某些攻击也能提供更好的防范。
劣势：逐包匹配可能会导致比精确匹配稍高的延迟。

实际上，许多现代交换机都结合了这两种机制或其他机制，以根据实时的网络流量模式动态地调整其转发行为。例如，当检测到某种攻击模式时，交换机可能会切换到最长匹配模式以更好地应对攻击。而当网络流量变得稳定且可预测时，交换机可能会回到精确匹配模式以提供更高的转发速度。

总的来说，交换机的转发机制选择取决于其应用场景、网络流量模式、安全需求等多个因素。