【1 第三層交換技術(shù)及在VLAN子網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用】在傳統(tǒng)的校園網(wǎng)模式中，網(wǎng)絡(luò)互連一般是一個或多個主干交換機下連多級交換機，交換機間通過路由器來進行通信的結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)路由器工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層，并且基于軟件進行路由的計算和包的轉(zhuǎn)發(fā) 。隨著校園網(wǎng)規(guī)模的擴大，用戶的增加，各種基于IP協(xié)議的應(yīng)用（如視頻會議，遠程教育）的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)路由在校園網(wǎng)的安全治理和流量控制方面益發(fā)成為一個瓶頸問題，而傳統(tǒng)交換機雖是有快速處理能力 。但它本質(zhì)是一種多端口網(wǎng)橋，不可避免會產(chǎn)生廣播，無法實現(xiàn)路由，為解決這個矛盾，網(wǎng)絡(luò)廠商提出了第三層交換的思想 。
第三層交換技術(shù)工作原理和功能
傳統(tǒng)路由器工作在OSI七層模型的網(wǎng)絡(luò)層,它在網(wǎng)絡(luò)中收到任何一個數(shù)據(jù)包（包括廣播包），就將該包第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）的信息去掉，查看第三層的信息 。再根據(jù)路由表確定數(shù)據(jù)包的路由，進行第二層信息的封裝，最后將該數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā) 。路由器的瓶頸表現(xiàn)在：它是一個無連接設(shè)備，其工作機制使其成為一個轉(zhuǎn)發(fā)并遺忘的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 。即使是同一源地址向同一目的地址發(fā)出的所有數(shù)據(jù)包，也要重復(fù)相同的路由過程，這導(dǎo)致路由器不可能具有很高的吞吐量，另外，路由器的復(fù)雜的處理和強大的功能主要是由軟件來實現(xiàn)，這必然使得它成為網(wǎng)絡(luò)瓶頸 。
在路由技術(shù)發(fā)展的同時，作為解決網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬的方案之一的交換技術(shù)得到很快的發(fā)展，交換網(wǎng)絡(luò)是以交換器為中心構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)體系 。網(wǎng)絡(luò)交換機與多端口網(wǎng)橋非常相似，因為它們都工作在數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡(luò)交換機在不同端口間傳遞數(shù)據(jù)時也是基于數(shù)據(jù)包的目的MAC地址 。交換機的實現(xiàn)通常采用全硬件結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，速度快，但它和網(wǎng)橋一樣不具有隔離廣播數(shù)據(jù)包的能力 。
L3交換技術(shù)（LAYER３SWITCHING）就是綜合以上兩種技術(shù)的優(yōu)點揚長避短而出現(xiàn)的一種新興的網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)，也稱第三層交換技術(shù) 。假如僅考慮ＩＰ，就稱為ＩＰ交換技術(shù) 。第三層交換式路由器采用了在專門處理數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)功能的基礎(chǔ)上又集成了路由處理功能的ASIC蕊片，將傳統(tǒng)二層交換機的高速轉(zhuǎn)發(fā)和路由器的路由功能結(jié)合起來，實現(xiàn)線速路由，解決了路由器的瓶頸問題 。Ｌ３交換技術(shù)的解決方案一般有兩類：基于核心模型和基于邊緣多層混合交換模型 。前者的代表有cisco公司的netflow交換和tagswitching交換，強調(diào)交換機核心層的速度，完全用ASIC硬件以線速實現(xiàn)路由和交換，后者的代表有３com公司的fast ip ,cabletron公司的虛擬快速安全網(wǎng)絡(luò)，所采用的方法是在第三層路由一次，然后在第二層交換端到端的網(wǎng)絡(luò)流數(shù)據(jù)分組，這就是“一次路由，隨后交換”的策略 。
第三層交換式路由器的強大功能體現(xiàn)在：
（1）根據(jù)L3協(xié)議對路由進行計算，其支持路由協(xié)議有：RIPV1、V2和OSPF等 。
（2）支持IGMP，DVMRP等各種常用的IP組播協(xié)議，當(dāng)交換式路由器收到組播報文后，首先將報文轉(zhuǎn)發(fā)到包含組播組成員的VLAN上，繼而再把報文轉(zhuǎn)發(fā)到組播組成員的端口上 。
（3）服務(wù)質(zhì)量Q oS，將報文賦予特定的優(yōu)先級，不同優(yōu)先級的報文送到不同的隊列按先后轉(zhuǎn)發(fā) 。
（4）支持標(biāo)準(zhǔn)的SNMP網(wǎng)管協(xié)議，支持傳統(tǒng)的命令行接口（CLI） 。
（5）對虛擬網(wǎng)的多種劃分策略，尤其是它不僅支持傳統(tǒng)的基于端口的VLAN劃分，而且還支持基于IP地址，子網(wǎng)號和協(xié)議類型的VLAN劃分，這對園區(qū)網(wǎng)的治理帶來及大的方便 。
因此新型的第三層交換式路由器典型應(yīng)用在園區(qū)和大樓的局域網(wǎng)中，用它做為主干設(shè)備，除了提供報文轉(zhuǎn)發(fā)的高帶寬外和以上所述功能外，還提供安全，監(jiān)控以及治理和配置等服務(wù) 。
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