交換技術(shù)知識第三層交換技術(shù)的特征

交換技術(shù)與網(wǎng)絡管控 責任編輯:wq_ugs 2011-02-21

摘要:第三層交換技術(shù)也稱為IP交換技術(shù)。它將第二層交換機和第三層路由器兩者的優(yōu)勢結(jié)合成為一個有機的整體,是一種利用第三層協(xié)議中的信息來加強第二層交換功能的機制,是新一代局域網(wǎng)路由和交換技術(shù)。第三層交換技術(shù)具有以當前系統(tǒng)1/10的代價獲得傳輸性能于過去10倍的能力。既然第三層交換機能夠代替路由器執(zhí)行傳統(tǒng)路由器的大多數(shù)功

  第三層交換技術(shù)也稱為IP交換技術(shù)。它將第二層交換機和第三層路由器兩者的優(yōu)勢結(jié)合成為一個有機的整體,是一種利用第三層協(xié)議中的信息來加強第二層交換功能的機制,是新一代局域網(wǎng)路由和交換技術(shù)。第三層交換技術(shù)具有以當前系統(tǒng)1/10的代價獲得傳輸性能于過去10倍的能力。既然第三層交換機能夠代替路由器執(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)報文轉(zhuǎn)發(fā)和路由處理兩方面。數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)是路由器和第三層交換機最基本的功能,用來在子網(wǎng)間傳送數(shù)據(jù)報文;路由處理子功能包括創(chuàng)建和維護路由表,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)絡拓撲結(jié)構(gòu)視圖,形成路由表。路由處理一旦完成,將數(shù)據(jù)報文發(fā)送至目的地就是報文轉(zhuǎn)發(fā)子功能的任務了。報文轉(zhuǎn)發(fā)子功能的工作包括檢查IP報文頭、IP數(shù)據(jù)包的分片和重組、修改存活時間(TTL)參數(shù)、重新計算IP頭校驗和、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,用戶身份驗證及報文過濾等安全服務,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?shù)谌龑咏粨Q機僅用于局域網(wǎng)中子網(wǎng)間或VLAN間轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務流時可以不執(zhí)行路由處理,只作第三層業(yè)務流轉(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現(xiàn),并可通過軟件升級增強設(shè)備功能,因而具有良好的擴展性和靈活性。但它也具有配置復雜、價格高、相對較低的吞吐量和相對較高的吞吐量變化等缺點。第三層交換技術(shù)在很大程度上彌補了傳統(tǒng)路由器這些缺點。在設(shè)計第三層交換產(chǎn)品時通常使用下面一些方法:

  ·削減處理的協(xié)議數(shù),常常只對IP;

  ·只完成交換和路由功能,限制特殊服務;

  ·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算或地址查找;另一方面,路由表構(gòu)造和維護則可繼續(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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