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從二層到七層交換機(jī)技術(shù)適用環(huán)境介紹

云知道


網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅猛，以太網(wǎng)占據(jù)了統(tǒng)治地位 。為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用深化帶來的挑戰(zhàn)，網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和速度都在急劇發(fā)展，局域網(wǎng)的速度已從最初的10Mbit/s提高到100Mbit/s，千兆以太網(wǎng)技術(shù)也已得到了普遍應(yīng)用 。
對于用戶來說，在減低成本的前提下，保證網(wǎng)絡(luò)的高可靠性、高性能、易維護(hù)、易擴(kuò)展，與采用何種組網(wǎng)技術(shù)密切相關(guān)；對于設(shè)備廠商來說，在保證用戶網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，如何能夠取得更為可觀的利潤，采用組網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)劣，成為提高利潤的一個(gè)手段 。
在具體的組網(wǎng)過程中，是使用已經(jīng)日趨成熟的傳統(tǒng)的第2層交換技術(shù)，還是使用具有路由功能的第3層交換技術(shù)，或者是使用具有高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平的第7層交換技術(shù)呢？
在這些技術(shù)選擇的權(quán)衡中，2層交換、3層交換和7層交換這三種技術(shù)究竟孰優(yōu)孰劣，它們各自又適用于什么樣的環(huán)境呢？
傳統(tǒng)的第2層交換技術(shù)
2層交換技術(shù)可以識(shí)別數(shù)據(jù)幀中的MAC地址信息，根據(jù)MAC地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，并將這些MAC地址與對應(yīng)的端口，記錄在自己內(nèi)部的一個(gè)MAC地址表中 。
談到交換，從廣義上講，任何數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)都可以叫做交換 。但是，傳統(tǒng)的、狹義的第2層交換技術(shù)，僅包括數(shù)據(jù)鏈路層的轉(zhuǎn)發(fā) 。
目前，第2層交換技術(shù)已經(jīng)成熟 。從硬件上看，第2層交換機(jī)的接口模塊都是通過高速背板/總線（速率可高達(dá)幾十Gbps）交換數(shù)據(jù)的，2層交換機(jī)一般都含有專門用于處理數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的ASIC (Application specific Integrated Circuit)芯片，因此轉(zhuǎn)發(fā)速度可以做到非?？?。
2層交換機(jī)主要用在小型局域網(wǎng)中，機(jī)器數(shù)量在二、三十臺(tái)以下，這樣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，廣播包影響不大，2層交換機(jī)的快速交換功能、多個(gè)接入端口和低廉價(jià)格，為小型網(wǎng)絡(luò)用戶提供了完善的解決方案 。
總之，交換式局域網(wǎng)技術(shù)使專用的帶寬為用戶所獨(dú)享，極大地提高了局域網(wǎng)傳輸?shù)男??？梢哉f，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的技術(shù)中，直接面向用戶的第2層交換技術(shù)，已得到了令人滿足的答案 。
具有路由功能的第3層交換技術(shù)
第3層交換技術(shù)是1997年前后才開始出現(xiàn)的一種交換技術(shù)，最初是為了解決廣播域的問題 。經(jīng)過多年發(fā)展，第3層交換技術(shù)已經(jīng)成為構(gòu)建多業(yè)務(wù)融合網(wǎng)絡(luò)的主要力量 。
在大規(guī)模局域網(wǎng)中，為了減小廣播風(fēng)暴的危害，必須把大型局域網(wǎng)按功能或地域等因素劃分成多個(gè)小局域網(wǎng)，這樣必然導(dǎo)致不同子網(wǎng)間的大量互訪，而單純使用第2層交換技術(shù)，卻無法實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)間的互訪 。
為了從技術(shù)上解決這個(gè)問題，網(wǎng)絡(luò)廠商利用第3層交換技術(shù)開發(fā)了3層交換機(jī)，也叫做路由交換機(jī)，它是傳統(tǒng)交換機(jī)與路由器的智能結(jié)合 。
簡單地說，可以處理網(wǎng)絡(luò)第3層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的交換技術(shù)就是第3層交換技術(shù) 。
從硬件上看，在第3層交換機(jī)中，與路由器有關(guān)的第3層路由硬件模塊，也插接在高速背板/總線上 。這種方式使得路由模塊可以與需要路由的其它模塊間，高速交換數(shù)據(jù)，從而突破了傳統(tǒng)的外接路由器接口速率的限制 。
3層交換機(jī)是為IP設(shè)計(jì)的，接口類型簡單，擁有很強(qiáng)的3層包處理能力，價(jià)格又比相同速率的路由器低得多，非常適用于大規(guī)模局域網(wǎng)絡(luò) 。
第3層交換技術(shù)到今天已經(jīng)相當(dāng)成熟，同時(shí)，3層交換機(jī)也從來沒有停止過發(fā)展 。第3層交換技術(shù)及3層交換設(shè)備的發(fā)展，必將在更深層次上推動(dòng)整個(gè)社會(huì)的信息化變革，并在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中獲得越來越重要的地位 。
具有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的第7層交換技術(shù)
第7層交換技術(shù)通過逐層解開每一個(gè)數(shù)據(jù)包的每層封裝，并識(shí)別出應(yīng)用層的信息，以實(shí)現(xiàn)對內(nèi)容的識(shí)別 。
充分利用帶寬資源，對互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用、內(nèi)容進(jìn)行治理，日益成為服務(wù)提供商關(guān)注的焦點(diǎn) 。如何解決傳輸層到應(yīng)用層的問題，專門針對傳輸層到應(yīng)用層進(jìn)行治理的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)變得非常重要，這就是目前第7層交換技術(shù)發(fā)展的最根本原因 。

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