解讀三層交換技術幾大重要特點
在如今發達的信息社會中,三層交換技術所要解決的問題有許多種,到目前為止,最高檔交換機的最大處理能力則在每秒1000 萬個包以上,這比一些大型的路由器差遠了。
在交換網絡中,尤其是大規模的交換網絡,沒有路由功能是不可想象的。然而路由器的處理能力又限制了交換網絡的速度,這就是三層交換所要解決的問題。第三層交換機并沒有象其他二層交換機那樣把廣播封包擴散,第三層交換機之所以叫三層交換機是因為它們能看得懂第三層的信息,如IP 地址、ARP 等。
因此,三層交換機便能洞悉某廣播封包目的何在,而在沒有把他擴散出去的情形下,滿足了發出該廣播封包的人的需要,(不管他們在任何子網里)。如果認為第三層交換機就是路由器,那也應稱作超高速反傳統路由器,因為第三層交換機沒做任何"拆打"數據封包的工作,所有路過他的封包都不會被修改并以交換的速度傳到目的地。
目前,第三層交換機的成熟還有很長的路,象其它一些新技術一樣,還待進行其協議的標準化工作。目前很多廠商都宣稱開發出了第三層交換機,但經國際權威機構測試,作法各異且性能表現不同。
另外,可能是基于各廠商占領市場的策略,目前的第三層交換機主要可交換路由IP/IPX 協議,還不能處理其它一些有一定應用領域的專用協議。因此,有關專家認為,第三層交換技術是將來的主要網絡集成技術。
傳統的路由器在一段時間內還會得以應用,但它將處于其力所能及的位置,那就是處于網絡的邊緣,去作速度受限的廣域網互聯、安全控制(防火墻)、專用協議的異構網絡互連等。#t#
三層交換技術特點
1、 線速路由:
和傳統的路由器相比,第三層交換機的路由速度一般要快十倍或數十倍,能實現線速路由轉發。傳統路由器采用軟件來維護路由表,而第三層交換機采用ASIC (Application Specific Integrated Circuit )硬件來維護路由表,因而能實現線速的路由。
2、IP 路由:
在局域網上,二層的交換機通過源MAC 地址來標識數據包的發送者,根據目的MAC 地址來轉發數據包。對于一個目的地址不在本局域網上的數據包,二層交換機不可能直接把它送到目的地,需要通過路由設備(比如傳統的路由器)來轉發,這時就要把交換機連接到路由設備上。
如果把交換機的缺省網關設置為路由設備的IP 地址,交換機會把需要經過路由轉發的包送到路由設備上。路由設備檢查數據包的目的地址和自己的路由表,如果在路由表中找到轉發路徑,路由設備把該數據包轉發到其它的網段上,否則,丟棄該數據包。
專用(傳統)路由器昂貴,復雜,速度慢,易成為網絡瓶頸,因為它要分析所有的廣播包并轉發其中的一部分,還要和其它的路由器交換路由信息,而且這些處理過程都是由CPU 來處理的(不是專用的ASIC ),所以速度慢。
第三層交換機既能象二層交換機那樣通過MAC 地址來標識轉發數據包,也能象傳統路由器那樣在兩個網段之間進行路由轉發。而且由于是通過專用的芯片來處理路由轉發,第三層交換機能實現線速路由。
3、路由功能
比較傳統的路由器,第三層交換機不僅路由速度快,而且配置簡單。在最簡單的情況(即第三層交換機默認啟動自動發現功能時),一旦交換機接進網絡,只要設置完VLAN 。
并為每個VLAN 設置一個路由接口。第三層交換機就會自動把子網內部的數據流限定在子網之內,并通過路由實現子網之間的數據包交換。管理員也可以通過人工配置路由的方式:設置基于端口的VLAN ,給每個VLAN 配上IP 地址和子網掩碼,就產生了一個路由接口。隨后,手工設置靜態路由或者啟動動態路由協議。
4、路由協議支持:
三層交換技術可以通過自動發現功能來處理本地IP 包的轉發及學習鄰近路由器的地址,同時也可以通過動態路由協議RIP1 ,RIP2 ,OSPF 來計算路由路徑。下面介紹一下RIP 協議和OSPF 協議。
路由信息協議(RIP )是一個內部網關協議(IGP ),主要應用在中等規模的網絡,RIP 協議采用距離向量算法,在路由信息中包括了到達目的IP (向量)的跳躍次數(距離),跳躍次數最小的路徑是最優路徑。
RIP 允許的最大跳躍次數為15 ,需要跳躍16 次及其以上的目的地址被認為是不可達的。RIP 路由器通過周期性廣播來與鄰近的RIP 路由器交換路由信息,廣播的時間間隔可以設定。廣播的內容就是整個路由表。
當RIP 路由器收到鄰近路由器的路由表后,要經過計算來決定是否更新自己的路由表。如果自己的路由表需要更新,路由器在更新完畢后會立即把更新的內容發到鄰近的路由器而不必等待廣播間隔時間的結束。