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第三層交換與路由( 二 )

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---- 一般來說，第三層交換產(chǎn)品都采用可編程可擴(kuò)展的ASIC芯片技術(shù)，可以提供以下一些豐富的特性：
---- (1)在所有端口，針對(duì)所有網(wǎng)絡(luò)接口和協(xié)議的無阻塞線速交換和路由；
---- (2)具有極高的吞吐量，數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)速度（即轉(zhuǎn)發(fā)包／每秒，pps）通常比中高端路由器還要快10～100倍；
---- (3)多種協(xié)議的路由選擇，如IP（RIPv1/v2、OSPF）、IP Multicast（DVMRP、PIM）和IPX等；
---- (4)支持多種VLAN的劃分，能夠根據(jù)端口/MAC地址、協(xié)議、IP子網(wǎng)、IEEE 802.1Q或Cisco ISL等劃分；
---- (5)具有帶寬預(yù)留（RSVP）及具有服務(wù)類別（CoS）和服務(wù)質(zhì)量（QoS）的業(yè)務(wù)量?jī)?yōu)先級(jí)處理，支持IEEE 802.1p和業(yè)務(wù)分類（DifferServ）；
---- （6)可設(shè)定訪問列表控制(Access List Control)的過濾規(guī)則，或基于防火墻的安全策略；
---- (7)支持通過以太網(wǎng)的點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議（PPPoE），支持安全用戶認(rèn)證，配合用戶計(jì)費(fèi)，增強(qiáng)用戶治理特性；
---- (8)支持以太網(wǎng)帶寬單元遞增分配服務(wù)；
---- (9)ASIC的可編程性，支持諸如IPv6的技術(shù)和其他未來技術(shù)，保護(hù)用戶投資 。
二、第三層交換與路由器的比較
---- 在過去，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)大都遵守"80/20"規(guī)則，即網(wǎng)絡(luò)中只有大約20%的數(shù)據(jù)包是通過骨干路由器與中心服務(wù)器或企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的其他部分進(jìn)行通信，而80%的網(wǎng)絡(luò)流量主要仍集中在不同的部門子網(wǎng)內(nèi) 。而現(xiàn)在，情況卻發(fā)生了根本性的變化，以至形成了"20/80"規(guī)則 。為了應(yīng)付不斷增長的數(shù)據(jù)流量，共享介質(zhì)型的網(wǎng)絡(luò)紛紛被交換型網(wǎng)絡(luò)所替代 。這種變化對(duì)原來用于網(wǎng)絡(luò)分段的傳統(tǒng)路由器產(chǎn)生了直接的沖擊 。鑒于大部分的數(shù)據(jù)流量都跨越 IP子網(wǎng)，路由器事實(shí)上已經(jīng)成為了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)钠款i 。
---- 傳統(tǒng)的路由器主要功能是實(shí)現(xiàn)路由選擇與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，即通過一定途徑獲得子網(wǎng)的拓?fù)湫畔⑴c各物理線路的網(wǎng)絡(luò)特性，并通過一定的路由算法獲得達(dá)到各子網(wǎng)的最佳路徑，建立相應(yīng)路由表，從而將每個(gè)IP包跳到跳（hop to hop）傳到目的地; 其次，它必須處理不同的鏈路協(xié)議 。IP包途經(jīng)每個(gè)路由器時(shí)，需經(jīng)過排隊(duì)、協(xié)議處理和尋址選擇路由等軟件處理環(huán)節(jié)，造成延時(shí)加大 。同時(shí)路由器采用共享總線方式，總的吞吐量受到限制，當(dāng)用戶數(shù)量增加時(shí)，每個(gè)用戶的接入速率降低 。路由器更注重對(duì)多種介質(zhì)類型和多種傳輸速度的支持，而目前數(shù)據(jù)緩沖和轉(zhuǎn)換能力比線速吞吐能力和低時(shí)延更為重要 。雖然路由器的性能最近也得到了一定的提高，大約達(dá)到1Mpps，但采用這種路由器的費(fèi)用也高得驚人 。
---- 和路由技術(shù)相比，交換技術(shù)的好處就是速度快，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模很大時(shí)，高速、大容量路由器是十分必要的 。另一方面，由于現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)大都采用光纖技術(shù)，所以現(xiàn)在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的主要瓶頸是節(jié)點(diǎn)路由器 ?，F(xiàn)在的第三層交換、路由交換或其他名詞都是這種思路的結(jié)果 。雖然第三層交換最初是為局域網(wǎng)設(shè)計(jì)的，它采用目的IP地址進(jìn)行交換，但是現(xiàn)在這種技術(shù)也已經(jīng)開始在廣域網(wǎng)中使用 。
---- 第三層交換在現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中起著越來越重要的作用，它不需要將廣播封包擴(kuò)散，而是直接利用動(dòng)態(tài)建立的MAC地址來通信，如IP地址、ARP等，具有多路廣播和虛擬網(wǎng)間基于IP和IPX等協(xié)議的路由功能，這方面功能的順利實(shí)現(xiàn)，主要依靠專用集成電路（ASIC） 。把傳統(tǒng)的路由軟件處理的指令改為ASIC芯片的嵌入式指令，從而加速了對(duì)包的轉(zhuǎn)發(fā)和過濾，使得高速下的線性路由和服務(wù)質(zhì)量都有了可靠的保證 。
三、第三層交換的應(yīng)用
---- 第三層交換機(jī)的應(yīng)用其實(shí)很簡(jiǎn)單，主要用途是代替?zhèn)鹘y(tǒng)路由器作為網(wǎng)絡(luò)的核心 。因此，凡是沒有廣域網(wǎng)連接需求，同時(shí)又需要路由器的地方，都可以用第三層交換機(jī)來代替 。

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