摘 要：在介紹傳統(tǒng)交換技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)技術(shù)發(fā)展的趨勢具體講座了目前通信網(wǎng)絡(luò)中常見的一些多層交換技術(shù)，包括標(biāo)記交換、IP交換、ARIS和MPLS技術(shù)等等 。
要害詞：電路交換；分組交換；多層交換技術(shù)
1 引言
通信中交換的要領(lǐng)源于電話交換 。從通信資源分配的角度來看，交換就是按照某種方式動態(tài)地分配傳輸線路資源的一種運(yùn)作 。當(dāng)然，這也是一門技術(shù)，稱之為交換技術(shù) 。交換技術(shù)可以說是新網(wǎng)絡(luò)時代的核心，具有強(qiáng)大的尋址能力，不僅解決了網(wǎng)絡(luò)智能化的問題，也促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 。非凡是隨著Internet網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和業(yè)務(wù)量的迅速增長，傳統(tǒng)的路由器轉(zhuǎn)發(fā)的方式已成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的瓶頸而多層交換技術(shù)也就顯示出了新的生命力 。因此，各類經(jīng)營機(jī)構(gòu)都在迫不及待地追趕潮流，試圖將多層交換技術(shù)滲透到各個應(yīng)用領(lǐng)域，各種交換技術(shù)層出不窮，例如，第三層交換、第四層交換、標(biāo)記交換等等 。因此本文首先對傳統(tǒng)的交換技術(shù)進(jìn)行簡要的介紹，然后對各層所用到的交換技術(shù)進(jìn)行較具體的討論 。
2 傳統(tǒng)的交換方式
2.1 傳統(tǒng)的電路交換方式
電路交換（CS:Circuit Switching）是最早出現(xiàn)的一種交換方式，電話交換就是CS方式的一個典型應(yīng)用 。CS是一種實(shí)時交換的技術(shù)，在雙方通信前需要建立專用的物理鏈接通路，假如沒有空閑的鏈接通路，通信就不能進(jìn)行，待通信結(jié)束后，還需要根據(jù)信令將這條通路拆除 。CS所分配的帶寬是固定的，在連接建立后，即使無信息傳送也要占用信道帶寬，所以電路利用率比較低 。但CS的最大優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時性好，十分適用于電話交換 。
2.2 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換方式
由于CS存在著一定的缺陷，對于數(shù)據(jù)通信來說，就又出現(xiàn)了存儲轉(zhuǎn)發(fā)式的報文交換和分組交換兩種方式 。當(dāng)然，存儲轉(zhuǎn)發(fā)式的分組交換（簡稱分組交換）是一種可取的交換方式 。
存儲轉(zhuǎn)發(fā)式的報文交換，與CS的原理不同，不需要給通信雙方提供一條物理鏈接，只是將所接收到的報文暫時貯存起來，然后根據(jù)收文中的目的地址信息來選擇接收節(jié)點(diǎn)，向接收節(jié)點(diǎn)傳輸 。由于采用接力傳送的方式，任何時刻都只占節(jié)點(diǎn)間的一條鏈路，因而效率較高，但存在著時延過大的問題 。公用電信網(wǎng)中的電報自動交換即是報文交換的即是報文交換的典型應(yīng)用 。
分組交換與存儲轉(zhuǎn)發(fā)式的報文交換不同，需要將用戶要傳送的信息分割成若干個組（packet），并為其附上分組頭，分組頭中含有地址或其它控制信息 。分組交換可以提供兩種服務(wù)方式，即數(shù)據(jù)報（Datagram）和虛電路（VC:Virtual Circuit）方式 。
在數(shù)據(jù)報分組交換的網(wǎng)絡(luò)中，每個分組獨(dú)立地選擇路由，不需要預(yù)先建立邏輯鏈接，所以連續(xù)的分組可能會經(jīng)過不同的鏈路進(jìn)行傳送 。而在虛電路分組網(wǎng)絡(luò)中，需要在數(shù)據(jù)傳輸前的呼叫建立階段，選擇一條固定的虛電路（VC），一旦VC建立，屬于這一呼叫數(shù)據(jù)分組均沿著這條虛電路進(jìn)行傳送，最后清除分組并將虛電路拆除 。
虛電路只是邏輯鏈接，不同于電路交換中的物理鏈接，虛電路并不獨(dú)立占用線路，在一條物理鏈路上可以建立多個虛電路，以達(dá)到資源共享 。虛電路實(shí)際上是數(shù)據(jù)報交換和電路交換的一種折衷方案 。
還有值得一提的是快速分組交換（FPS:Fast Packet Switching），可以理解為采用了盡量簡化的協(xié)議 。FPS只具有核心網(wǎng)絡(luò)的功能，可以提供高速、高吞吐量、低遲延的交換，ATM交換就是其中的一種應(yīng)用 。FPS屬于固定長度信元繼的范疇，便于用硬件來實(shí)現(xiàn)，鏈路的效率也比較提高 。
3 多層交換技術(shù)
國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）提出的開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI-RM）的下四層（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層）為通信層，因此可以最底層逐一分析：
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