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交換基礎(chǔ) 第3層交換技術(shù)基本特征

發(fā)布時間:2022-04-30 文章來源:xp下載站 瀏覽:

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術(shù),它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機(jī)整體,實(shí)現(xiàn)資源的全面共享和有機(jī)協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計(jì)算機(jī)、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、傳感器等。 當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享,網(wǎng)絡(luò)則被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。

第三層交換技術(shù)也稱為IP交換技術(shù)。它將第二層交換機(jī)和第三層路由器兩者的優(yōu)勢結(jié)合成為一個有機(jī)的整體,是一種利用第三層協(xié)議中的信息來加強(qiáng)第二層交換功能的機(jī)制,是新一代局域網(wǎng)路由和交換技術(shù)。第三層交換技術(shù)具有以當(dāng)前系統(tǒng)1/10的代價(jià)獲得傳輸性能于過去10倍的能力。既然第三層交換機(jī)能夠代替路由器執(zhí)行傳統(tǒng)路由器的大多數(shù)功能,它應(yīng)該具有路由的基本特征。我們知道,路由的核心功能主要包括數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)和路由處理兩方面。數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)是路由器和第三層交換機(jī)最基本的功能,用來在子網(wǎng)間傳送數(shù)據(jù)報(bào)文;路由處理子功能包括創(chuàng)建和維護(hù)路由表,完成這一功能需要啟用路由協(xié)議如RIP或OSPF來發(fā)現(xiàn)和建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)視圖,形成路由表。路由處理一旦完成,將數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送至目的地就是報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)子功能的任務(wù)了。報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)子功能的工作包括檢查IP報(bào)文頭、IP數(shù)據(jù)包的分片和重組、修改存活時間(TTL)參數(shù)、重新計(jì)算IP頭校驗(yàn)和、MAC地址解析、IP包的數(shù)據(jù)鏈路封裝以及IP包的差錯與控制處理(ICMP)等等。第三層交換也包括一系列特別服務(wù)功能,如數(shù)據(jù)包的格式轉(zhuǎn)換,信息流優(yōu)先級別劃分,用戶身份驗(yàn)證及報(bào)文過濾等安全服務(wù),IP地址管理,局域網(wǎng)協(xié)議和廣域網(wǎng)協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)?shù)谌龑咏粨Q機(jī)僅用于局域網(wǎng)中子網(wǎng)間或VLAN間轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)流時可以不執(zhí)行路由處理,只作第三層業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā),這種情況下設(shè)備可以不需要路由功能。

由于傳統(tǒng)路由器是一種軟件驅(qū)動型設(shè)備,所有的數(shù)據(jù)包交換、路由和特殊服務(wù)功能,包括處理多種底層技術(shù)和多種第三層協(xié)議幾乎都由軟件來實(shí)現(xiàn),并可通過軟件升級增強(qiáng)設(shè)備功能,因而具有良好的擴(kuò)展性和靈活性。但它也具有配置復(fù)雜、價(jià)格高、相對較低的吞吐量和相對較高的吞吐量變化等缺點(diǎn)。第三層交換技術(shù)在很大程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)路由器這些缺點(diǎn)。在設(shè)計(jì)第三層交換產(chǎn)品時通常使用下面一些方法:

1.削減處理的協(xié)議數(shù),常常只對IP;

2.只完成交換和路由功能,限制特殊服務(wù);

3.使用專用集成電路(ASIC)構(gòu)造更多功能,而不是采用RSIC處理器之上的軟件運(yùn)行這些功能。

第三層交換產(chǎn)品采用結(jié)構(gòu)化、模塊化的設(shè)計(jì)方法,體系結(jié)構(gòu)具有很好的層次感。軟件模塊和硬件模塊分工明確、配合協(xié)調(diào),信息可為整個設(shè)備集中保存、完全分布或高速緩存。例如,IP報(bào)文的第三層目的地址在幀中的位置是確定的,地址位就可被硬件提取,并由硬件完成路由計(jì)算或地址查找;另一方面,路由表構(gòu)造和維護(hù)則可繼續(xù)由RSIC芯片中的軟件完成?傊,第三層交換技術(shù)及產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)歸功于現(xiàn)代芯片技術(shù)特別是ASIC技術(shù)的迅速發(fā)展。

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本文章關(guān)鍵詞: 第三層 交換 特征 

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