波仔
📡 第四章 理解L3交换机的性能与功能
📄 一句话概括

两样设备都能做三层转发，所以工程里经常互换——但它们的出身完全不同。 L3 交换机赢在「同构端口、大量、线速」，路由器赢在「异构接口、复杂功能」。

📝 本节和前面几节的关系

第三章把路由器拆完了，从这一章开始拆它的「同门兄弟」。 02.06 讲交换机按三个维度分类时提过「三层交换机」，这一章补完。

一、七个维度对照

项目 L3 交换机 路由器

出身 交换机加三层查表 专门做三层转发 接口密度 高（24~48 口／板） 低（几口到十几口） 每端口成本 低 高 路由协议 OSPF 常支持，BGP 弱 全支持含 BGP 全表 广域网接口 基本没有 POS、E1、专线齐全 NAT 与 VPN 弱或不做 强 转发方式 芯片线速 芯片加服务面

表里最关键的是「出身」那一行： L3 交换机是「给交换机加上三层查表」，路由器是「为三层转发专门设计的设备」。 两者的架构出发点不同，所以强项也不同。

二、每端口成本差一个数量级

一台 24 口千兆 L3 交换机约 3 万元，合 1250 元一口。 一台 8 口千兆路由器约 12 万元，合 15000 元一口。 差 12 倍。

为什么差这么多：路由器的成本不在「端口」，在「广域网接口的多样性、BGP 全表的内存、 NAT 与 IPsec 的加密引擎、以及为了高可用做的双引擎双电源」。这些在园区网内部一样都用不上。

所以工程上的分工是清楚的：园区网内部用 L3 交换机，出口放一台路由器。 而这个分工的界线正在往「出口也用交换机」移——因为今天的 L3 交换机也能做 NAT 与基础防火墙了。

三、什么情况下不能互换

三件事 L3 交换机做不了或做不好：

一、BGP 全表：95 万条前缀要几百 MB 内存加大量 CPU，多数 L3 交换机的表项深度不够。 二、广域网接口：POS、E1、V.35、ADSL 这些，L3 交换机基本没有对应的板卡。 三、复杂服务面功能：深度 IPsec、应用层识别、大规格 NAT——这些要 CPU 与专用引擎， 不是交换芯片能干的。

所以「能不能互换」的判断标准很简单： 只要不碰 BGP 全表、不需要广域网接口、不需要重服务面，就能换。 三条里碰一条，就得留路由器。

四、动手 Demo：L3 交换机与路由器，七个维度对照

这段列出七个维度的差别，再按「24 口交换机 3 万元」与「8 口路由器 12 万元」算每端口成本差多少倍。

for name, price, ports in plans:
    P(u"  %s：%d 元 除以 %d 口 等于 %d 元每口。" % (name, price, ports, price // ports))

实跑输出：

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L3 交换机与路由器，七个维度对照
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**这两样设备都能做三层转发，所以工程里经常互换。**
**但它们的出身不同，强项也不同。**

  项目           L3 交换机               路由器
  -------------------------------------------------------------
  出身           交换机加三层查表        专门做三层转发
  接口密度       高（24~48 口／板）      低（几口到十几口）
  每端口成本     低                      高
  路由协议       OSPF 常支持，BGP 弱     全支持含 BGP 全表
  广域网接口     基本没有                POS、E1、专线齐全
  NAT 与 VPN     弱或不做                强
  转发方式       芯片线速                芯片加服务面

**表里最后两行是分水岭**：**L3 交换机的强项是「同构端口、大量、线速」**，
**路由器的强项是「异构接口、复杂功能」。**

**算一下每端口成本**（按一档常见配置估）：

  24 口千兆 L3 交换机：30000 元 ÷ 24 口 ＝ 1,250 元／口。
  8 口千兆路由器：120000 元 ÷ 8 口 ＝ 15,000 元／口。

**1250 元与 15000 元，差 12 倍。**
**这就是为什么园区网内部全用 L3 交换机，只在出口放一台路由器。**

「1250 与 15000」这两个数不要当绝对价格记，要记的是「差一个数量级」这个关系。 因为它决定了「规划时该往哪边放设备」的直觉。

「出身」那一行还有个隐含差别：L3 交换机的控制面通常很弱（CPU 是低功耗的嵌入式核）， 它能跑 OSPF，但跑不动 BGP 全表，也扛不住大量 ACL 动态下发。 这就是「规格书上写着支持 BGP，实际不敢用」的原因。

最后那三条判断标准要抄下来：BGP 全表、广域网接口、重服务面——碰一条就得留路由器。 这一条能省掉很多「买了发现不能用」的返工。

30 秒实验

  1. 查一下你所在网络的核心是 L3 交换机还是路由器。
  2. 看它的规格书里 BGP 支持到什么程度（能装多少条）。
  3. 想一想：如果出口设备换成 L3 交换机会怎样？

常见误区

  1. 以为 L3 交换机就是「便宜的路由器」。架构与强项都不同。
  2. 以为 L3 交换机什么都能做。BGP 全表、广域网接口都做不了。
  3. 以为路由器性能一定更高。同价位下 L3 交换机的 pps 高得多。
自测三问（点开对答案） 1. L3 交换机与路由器最本质的出身差别是什么？ —— L3 交换机是交换机加三层查表，路由器是为三层转发专门设计的设备。 2. 三件 L3 交换机做不了或做不好的事是什么？ —— BGP 全表、广域网接口、复杂的服务面功能（深度 IPsec、大规格 NAT）。 3. 为什么园区网内部不用路由器？ —— 每端口成本高一个数量级，而园区网内部用不到广域网接口与 BGP 全表。

下一节：一次路由、多次交换——这个思想是 L3 交换机的灵魂。

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