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詳細(xì)講解第三層交換技術(shù)( 二 )

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2 第三層交換技術(shù)分類、原理及實(shí)現(xiàn)方法
目前主要存在兩類第三層交換技術(shù):第一類是報(bào)文到報(bào)文交換 ， 每一個(gè)報(bào)文都要經(jīng)歷第三層處理(即至少是路由處理) ， 并且數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)是基于第三層地址的;第二類是流交換 ， 它不在第三層處理所有報(bào)文 ， 而只分析流中的第一個(gè)報(bào)文 ， 完成路由處理 ， 并基于第三層地址轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文 ， 流中的后續(xù)報(bào)文使用一種或多種捷徑技術(shù)進(jìn)行處理 ， 此類技術(shù)的設(shè)計(jì)目的是方便線速路由 。理解第三層交換技術(shù)的要害首先需要區(qū)分這兩類報(bào)文的不同轉(zhuǎn)發(fā)方式 。
報(bào)文到報(bào)文處理方法的一個(gè)顯著特征是其能夠適應(yīng)路由的拓?fù)渥兓?。通過運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議并維護(hù)路由表 ， 報(bào)文到報(bào)文交換設(shè)備可動態(tài)地重新路由報(bào)文 ， 繞過網(wǎng)絡(luò)故障點(diǎn)和擁塞點(diǎn)而無需等待高層的協(xié)議檢測報(bào)文丟失 。流交換方法沒有這些特征 ， 因?yàn)楹罄m(xù)報(bào)文走捷徑而無需第三層處理 ， 這樣 ， 它就不能識別標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議對路由表的改變 。因此 ， 流交換方法可能需要另外的協(xié)議取得拓?fù)渥兓驌砣畔?， 以便到達(dá)交換系統(tǒng)正確的地方 。2.1 報(bào)文到報(bào)文交換技術(shù)原理及實(shí)現(xiàn)方法
報(bào)文到報(bào)文交換遵循這樣一個(gè)數(shù)據(jù)流過程:報(bào)文進(jìn)入系統(tǒng)中OSI參考模型的第一層 ， 即物理接口 ， 然后在第二層接受目的MAC檢查 ， 若在第二層能交換則進(jìn)行二層交換 ， 否則進(jìn)入到第三層 ， 即網(wǎng)絡(luò)層 。在第三層 ， 報(bào)文要經(jīng)過路徑確定、地址解析及某些非凡服務(wù) 。處理完畢后報(bào)文已更新 ， 確定合適的輸出端口后 ， 報(bào)文通過第一層傳送到物理介質(zhì)上 。傳統(tǒng)路由器是一種典型的符合第三層報(bào)文到報(bào)文交換技術(shù)的設(shè)備 ， 它的完全基于軟件的工作機(jī)制所產(chǎn)生的固有缺陷已被現(xiàn)代基于硬件的第三層交換設(shè)備所克服 。
目前各個(gè)廠商所提供的第三層交換設(shè)備在體系結(jié)構(gòu)上幾乎具有相同的硬件結(jié)構(gòu) 。
中心硅交換陣列通過CPU接口總線連接CPU模塊 ， 通過I/O接口總線連接I/O接口模塊 ， 是設(shè)備各端口流量匯聚和交換的集中點(diǎn) ， 由它提供設(shè)備各進(jìn)出端口的并行交換路徑 ， 所有跨I/O接口模塊的數(shù)據(jù)流都要通過硅交換陣列進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā) 。每個(gè)I/O接口模塊包含一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)引擎 ， 其上的ASIC完成所有的報(bào)文*作 ， 包括路由查找、報(bào)文分類、第三層轉(zhuǎn)發(fā)和業(yè)務(wù)流決策 ， 這一將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)分布于每一個(gè)I/O端口的ASIC的方法是第三層交換設(shè)備能夠線速路由的要害部分 。CPU模塊主要完成設(shè)備的背景*作 ， 如運(yùn)行與路由處理相關(guān)的各種路由協(xié)議、創(chuàng)建和維護(hù)路由表、系統(tǒng)配置等 ， 并把路由表信息導(dǎo)入每一個(gè)I/O接口模塊分布式轉(zhuǎn)發(fā)引擎的ASIC中 。這樣 ， 各接口模塊的分布式轉(zhuǎn)發(fā)引擎ASIC直接根據(jù)路由表做出報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)策略 ， 無需像傳統(tǒng)路由器那樣所有報(bào)文必須經(jīng)過CPU的處理 。

2.2 流交換技術(shù)原理及實(shí)現(xiàn)方法
在流交換中 ， 第一個(gè)報(bào)文被分析以確定其是否標(biāo)識一個(gè)“流”或者一組具有相同源地址或目的地址的報(bào)文 。流交換節(jié)省了檢查每一個(gè)報(bào)文要花費(fèi)的處理時(shí)間 。同一流中的后續(xù)報(bào)文被交換到基于第二層的目的地址 。流交換需要兩個(gè)技巧 ， 第一個(gè)技巧是要識別第一個(gè)報(bào)文的哪一個(gè)特征標(biāo)識一個(gè)流 ， 這個(gè)流可以使其余報(bào)文走捷徑 ， 即第二層路徑 。第二個(gè)技巧是 ， 一旦建立穿過網(wǎng)絡(luò)的路徑 ， 就讓流足夠長以便利用捷徑的優(yōu)點(diǎn) 。怎樣檢測流、識別屬于特定流的報(bào)文以及建立通過網(wǎng)絡(luò)的流通路隨實(shí)現(xiàn)機(jī)制的變化而不同 。目前出現(xiàn)了多種流交換技術(shù) ， 如3Com公司的快速IP、由Cisco提交給IETF的多協(xié)議標(biāo)記交換(MPLS)、ATM論壇的多協(xié)議(MPOA)以及Ipsilon公司的IP交換 。我們可將其劃分成兩個(gè)主要類型:端系統(tǒng)驅(qū)動流交換和網(wǎng)絡(luò)中心式流交換 。限于篇幅 ， 現(xiàn)只簡單介紹3Com公司的快速IP工作原理 。

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