二層、三層交換技術介紹-wenkub.com
2025-07-10 21:13 本頁面
【正文】 總結三層技術從最初的僅僅為了解決廣播域問題而設計的設備，到成為構建多業(yè)務融合網絡的主要力量，三層交換技術及三層交換設備取得了長足的發(fā)展。高端交換機一般用于電信市場及部分信息化程度較高的非電信市場，如銀行；中低端交換機則廣泛應用于電信及非電信市場。在這樣的需求背景下，第四層交換技術也就設計產生了，基于服務器設計的第四層交換擴展了服務器、第二層、第三層交換的性能和業(yè)務流的管理功能。當一個網絡的基礎結構建立在G比特速率的第二層和第三層交換上，有高速WAN接入，服務器問題就將成為隨之而來的瓶頸。但這一切還得有一個先決條件，那就是只有當用戶和服務器本身都能跟上網絡中的帶寬增長，包的傳輸可以達到系統(tǒng)的極限，即達到CPU能夠處理的最大速度，才是真正的成功。交換機能自動發(fā)現(xiàn)IP 地址，動態(tài)產生基于IP子網的VLAN ，當通過DHCP 分配一個新的IP 地址時，第三層交換機能很快的定位這個地址。隨著網絡中用戶數量的增多，用戶需要對MAC地址、IP地址、TCP/UDP端口號等信息進行控制，從而實現(xiàn)了嚴格限制局域網資源的訪問，同時也用這個功能限制局域網用戶對網絡設備自身的訪問。多協(xié)議支持：三層交換技術的交換機不僅可以支持二層協(xié)議，還要支持大部分三層協(xié)議。并且crossbar技術支持所有端口同時線速交換數據，真正實現(xiàn)內部無阻礙，因此它能很好地彌補共享內存模式的一些不足。如，交換機和IDS、流量分析儀等其他設備之間的聯(lián)動。當然成本也相對較高。如今，以太網已經成為局域網(LAN)中的主導網絡技術，而且隨著萬兆以太網的出現(xiàn)，以太網正在向城域網(MAN)大步邁進，可見市場應用環(huán)境的不斷擴大給三層交換技術的更深層次的變革提供了廣泛的空間。比較與路由器的比較有些人會問，有了三層交換機還要路由器做什么呢？當然路由器有其不具備的功能。三層交換技術的產生，憑借其革新的技術優(yōu)勢，迅速替代了純二層交換技術，被廣泛應用在各種場合。它按照所接收到數據包的目的MAC地址來進行轉發(fā)，對于網絡層或者高層協(xié)議來說是透明的?？梢?，三層交換技術被廣泛應用于各大企業(yè)、校園等場所的網絡架構當中。在網絡流量很大的情況下，如果三層交換機既做網內的交換，又做網間的路由，必然會大大加重了它的負擔，影響響應速度。路由器端口類型多，支持的三層協(xié)議多，路由能力強，所以適合于在大型網絡之間的互連，雖然不少三層交換機甚至二層交換機都有異質網絡的互連端口，但一般大型網絡的互連端口不多，互連設備的主要功能不在于在端口之間進行快速交換，而是要選擇最佳路徑，進行負載分擔，鏈路備份和最重要的與其它網絡進行路由信息交換，所有這些都是路由完成的功能。建立大容量的三層交換系統(tǒng)是當今網絡設備制造商的當務之急，中興通訊公司的寬帶網絡產品ZXB10系列正是基于這種考慮而研制出的，具有三層交換技術業(yè)務的ZXB10系列包括四個品種，即ZXB10BX：寬帶核心交換機；ZXB10AX： 寬帶接入交換機； ZXB10MX：寬帶業(yè)務復用器；ZXB10SX：寬帶業(yè)務接入器，均屬于ATM交換機系列。三層交換技術可以在以太網交換機和ATM交換機中實現(xiàn)，其實現(xiàn)的原理一樣，但實現(xiàn)的復雜程度稍有不同，封裝方式不同。Extreme公司三層交換產品解決方案，能夠提供獨特的以太網帶寬分配能力，切割單位為500kbps或200kbps，服務供應商可以根據帶寬使用量收費，可實現(xiàn)音頻和視頻的固定延遲傳輸。當然在選擇第三層交換機時，用戶可根據自己的需要，判斷并選擇上述產品或其他廠家的產品，如北電網絡的Passport/Acceler系列、原Cabletron的SSR系列（在Cabletron一分四后，大部分SSR三層交換機已并入Riverstone公司）、Avaya的Cajun M系列、3Com的Superstack3 4005系列等。CPU查找相應的路由表信息，與數據的目的IP地址相比對，然后發(fā)送ARP數據包到目的主機得到該主機的MAC地址，將MAC地址發(fā)到二層芯片，由二層芯片轉發(fā)該數據包。在三層引擎中，ASIC芯片查找相應的路由表信息，與數據的目的IP地址相比對，然后發(fā)送ARP數據包到目的主機，得到該主機的MAC地址，將MAC地址發(fā)到二層芯片，由二層芯片轉發(fā)該數據包。三層
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