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交換網(wǎng)絡(luò)的路由技術(shù)

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交換是當前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的方向 。路由技術(shù)是交換網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分 。交換網(wǎng)絡(luò)中路由技術(shù)選用得正確與否 ， 將直接影響到網(wǎng)絡(luò)的整體性能的好壞 。因此路由技術(shù)越來越受到生產(chǎn)廠家與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計人員的重視 。
一、三種路由技術(shù)
目前交換網(wǎng)絡(luò)中的路由技術(shù)有三種 ， 其中第一種是最為保守的方法 ， 即第三層的路由器與第二層交換機相結(jié)合的方法 。第二層交換機嚴格限制于橋結(jié)構(gòu) ， 用于同一虛擬網(wǎng)內(nèi)的不同節(jié)點之間的數(shù)據(jù)交換 ， 在OSI參考模型的第二層 ， 即數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)虛擬LAN的功能 ， 將第三層的功能留給路由器實現(xiàn) ， 由路由器完成虛擬網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸與建立LAN與企業(yè)主干網(wǎng)連接的工作 。
第二種方法采用分布式路由技術(shù) 。其特點是它使用多層交換機 ， 將第二層的橋與第三層的路由結(jié)合在一起 ， 有的文獻也將多層交換機稱之為第三層交換機 。它本身所具有的路由功能支持虛擬LAN ， 并支持大多數(shù)同一虛擬網(wǎng)內(nèi)或不同虛擬網(wǎng)之間節(jié)點的通信 ， 減少了工作組與部門之間所使用的路由器的數(shù)目 。但它仍然不能完全擺脫使用傳統(tǒng)路由器 ， 這是因為多層交換機只能提供高檔路由器所能提供的協(xié)議、安全、交通治理及與WAN連接功能的子集 。如CISCO公司7000系列路由器能夠處理12種協(xié)議并支持點對點、電路交換與信元交換的廣域網(wǎng)通信 ， 而Alantec公司生產(chǎn)的Powerhub多層交換機卻只能處理三種協(xié)議:DECnet、IP與IPX ， 并且沒有WAN接口 。因此 ， 多層交換機網(wǎng)絡(luò)中需要使用路由器作為廣域網(wǎng)的網(wǎng)關(guān) ， 并完成較為復(fù)雜的路由功能 。
交換網(wǎng)中的第三種路由技術(shù)則采用了一種全新的結(jié)構(gòu):路由服務(wù)器與邊界交換機相結(jié)合 。我們知道 ， 傳統(tǒng)的路由器完成信息包的轉(zhuǎn)發(fā)與路由選擇兩項工作 。而基于路由服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)則由兩個獨立的設(shè)備分別完成上述兩項功能:邊界交換機完成信息包的轉(zhuǎn)發(fā) ， 而路由信息的確定由價格較為昂貴的路由服務(wù)器完成 。邊界交換機只有在自己的地址表中找不到目標節(jié)點的地址時才訪問路由服務(wù)器 ， 此時路由器對之響應(yīng)一個正確的地址 ， 交換機再將該信息緩存?zhèn)溆?。需要指出的是 ， 目前路由服務(wù)器與交換機之間的通信協(xié)議還不統(tǒng)一 ， 不同廠家的產(chǎn)品還不兼容 。
二、比較與評價
上述三種路由技術(shù)各有特色 ， 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計人員可根據(jù)實際情況加以選用 。為使人們對它們有更好的了解 ， 我們分以下四個方面對它們進行比較 。
1.組網(wǎng)規(guī)模
網(wǎng)絡(luò)的大小是選擇何種路由技術(shù)組網(wǎng)的決定性因素 。第二層交換機與傳統(tǒng)路由器相結(jié)合的辦法適用于較小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò) ， 其特點是經(jīng)濟實用 。但當主干網(wǎng)擴展成比較大的網(wǎng)絡(luò)時 ， 第二層虛擬LAN的開銷將明顯增大 。
隨著主干網(wǎng)的擴展 ， 多層交換機的智能優(yōu)勢得到充分發(fā)揮 ， 由于它僅向那些屬于某一特定子網(wǎng)的網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)廣播 ， 因此減少了主干網(wǎng)上廣播交通的數(shù)量 。由于多層交換機組成的虛擬網(wǎng)絡(luò)具有過濾功能 ， 并能節(jié)省主干網(wǎng)的帶寬與端站點的時鐘 ， 因此虛擬網(wǎng)絡(luò)的安全性較好 。另外 ， 它與第一種方法相比 ， 由于交換機可在工作組與部門范圍內(nèi)同時負責(zé)交換與路由選徑工作 ， 故節(jié)省了傳統(tǒng)路由器使用的數(shù)目 。分布式路由器法與路由服務(wù)器也比較適用于大型的分布式網(wǎng)絡(luò) 。
2.延遲
網(wǎng)絡(luò)延遲的增加會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能的下降 ， 網(wǎng)絡(luò)延遲的大小一般與設(shè)備在轉(zhuǎn)發(fā)交通之前所必須處理的作業(yè)的大小成正比 。對于第二層的以太交換機來講 ， 由于第二層虛擬網(wǎng)本質(zhì)上使用橋而不使用路由器 ， 因此相對速度較快 ， 當執(zhí)行一個簡單的MAC地址尋找時 ， 一個信息包(64字節(jié))的延遲小于100微秒 。第三層路由器的使用增加了頭標的尋找及某些算法的執(zhí)行 ， 因此大大增加了信息包的延遲 ， 其延遲時間高達5毫秒 。

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