局域網(wǎng)中的路由交換技術(shù)探析

摘 要：當(dāng)今世界，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為了人們生活和工作必不可少的工具。現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了快速發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí)，以太網(wǎng)成為了重要中的發(fā)展途徑。為了更好的使用網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展規(guī)模和速度，局域網(wǎng)也在不斷的進(jìn)行發(fā)展。在局域網(wǎng)的發(fā)展中，路由交換技術(shù)是非常重要的環(huán)節(jié)。進(jìn)行路由交換的時(shí)候，如果選擇正確的話，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的整體性能能夠進(jìn)行很大的提升，為了更好的進(jìn)行局域網(wǎng)的路由交換，對(duì)交換技術(shù)的方式進(jìn)行研究，可以更好的進(jìn)行選擇。

關(guān)鍵詞：局域網(wǎng)；路由交換技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)性能

任何數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)都可以被稱為轉(zhuǎn)換，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)交換的時(shí)候，交換技術(shù)的選擇會(huì)直接影響到網(wǎng)絡(luò)的整體性能。在路由轉(zhuǎn)換技術(shù)方面，生產(chǎn)的廠家和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的關(guān)注。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)用戶而言，能夠以最低的成本獲得最大的收益是非常重要的。為了使網(wǎng)絡(luò)可以更加的可靠、性能得到保證，是和使用的組網(wǎng)技術(shù)密切相關(guān)的。

1 主要的路由技術(shù)

現(xiàn)在，在交換網(wǎng)絡(luò)中的路由技術(shù)主要有三種。

第一種技術(shù)是三種技術(shù)中最保守的技術(shù)，是一種第三層路由器和第二層交換機(jī)相結(jié)合的方法。第二層交換機(jī)的作用就是來(lái)進(jìn)行同一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)中不同節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)的交換，因此第二層交換機(jī)在橋結(jié)構(gòu)上有很嚴(yán)的要求。在開放式系統(tǒng)互聯(lián)模型中，將網(wǎng)絡(luò)通信的工作分為七層，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。所以第二層就是數(shù)據(jù)鏈路層，這層可以實(shí)現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)的功能，然后將網(wǎng)絡(luò)層的功能留給路由器來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。通過(guò)路由器可以實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)的傳輸，建立起局域網(wǎng)也企業(yè)主干網(wǎng)之間的連接。

第二種技術(shù)方法是分布式路由技術(shù)。這種技術(shù)方法的特點(diǎn)就是可以使用多層交換機(jī)，將數(shù)據(jù)鏈路層的橋和網(wǎng)絡(luò)層的路由器進(jìn)行結(jié)合，這種技術(shù)方法也被稱作為第三層交換機(jī)。這種技術(shù)方法本身具有的路由功能支持虛擬的局域網(wǎng)，并且可以實(shí)現(xiàn)不同虛擬網(wǎng)絡(luò)在不同節(jié)點(diǎn)的通信，可以使工作的路由器數(shù)量進(jìn)行減少。但是這種技術(shù)在使用的時(shí)候，是不能完全依靠自身的路由器功能的，還需要使用一些傳統(tǒng)的路由器，這是因?yàn)?，使用多層交換機(jī)只能進(jìn)行高等路由器提供的協(xié)議，使用傳統(tǒng)的路由器可以避免這種事情發(fā)生。多層交換機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行使用需要使用傳統(tǒng)的路由器來(lái)作為廣域網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，這樣多層交換機(jī)就能夠成為更加復(fù)雜的路由設(shè)備。

第三種路由技術(shù)是一種全新的結(jié)構(gòu)，這種技術(shù)將路由服務(wù)器同邊界交換機(jī)進(jìn)行組合。傳統(tǒng)的路由器可以獨(dú)自完成信息包的轉(zhuǎn)換和路由的選擇。在路由服務(wù)器中，信息包的轉(zhuǎn)換和路由的選擇是由兩個(gè)獨(dú)立的設(shè)備來(lái)進(jìn)行完成的，將路由服務(wù)器和邊界交換機(jī)進(jìn)行結(jié)合，信息包的轉(zhuǎn)發(fā)可以由邊界交換機(jī)來(lái)完成，而路由的選擇則是通過(guò)路由服務(wù)器來(lái)進(jìn)行完成。

2 三種不同技術(shù)的比較與評(píng)價(jià)

為了方便用戶進(jìn)行更好的選擇，對(duì)這三種技術(shù)可以進(jìn)行一定的比較，三種路由技術(shù)都是各具特色的，對(duì)三種技術(shù)方法進(jìn)行比較的時(shí)候可以通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行。

2.1 組網(wǎng)規(guī)模

選擇哪種路由技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)是要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的大小來(lái)進(jìn)行決定的。第一種路由技術(shù)比較實(shí)用于小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)情況下，而且可以做到經(jīng)濟(jì)性和使用性相結(jié)合。但是一旦網(wǎng)絡(luò)規(guī)模發(fā)生擴(kuò)大的情況，就要選擇第二種路由技術(shù)，這種路由技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)情況變大的時(shí)候功能能夠得到更好的發(fā)揮，同時(shí)優(yōu)勢(shì)也是比較大的。在主干網(wǎng)不斷擴(kuò)展的時(shí)候，第二種路由技術(shù)可以對(duì)虛擬網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行過(guò)濾，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全能夠起到保護(hù)的作用，同時(shí)能夠節(jié)省主干網(wǎng)的帶寬。而第三種路由技術(shù)則適用于更大型的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。在組網(wǎng)規(guī)模不同的時(shí)候，三種不同的技術(shù)表現(xiàn)出的特點(diǎn)也是不同的，用戶可以根據(jù)自身的需求進(jìn)行選擇。

2.2 網(wǎng)絡(luò)延遲

在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的時(shí)候，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)延遲的情況對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能影響是非常大的，延遲情況的大小和數(shù)據(jù)在進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)以前要處理的作業(yè)量成正比。也就是說(shuō)，如果數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)發(fā)以前要進(jìn)行處理的作業(yè)量非常少，那么延遲的情況就會(huì)很短，甚至是沒(méi)有，如果在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)以前要進(jìn)行處理的作業(yè)量非常大，就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)延遲過(guò)長(zhǎng)的情況。第二層虛擬網(wǎng)使用橋而不使用路由器，因此相對(duì)速度較快，當(dāng)執(zhí)行一個(gè)簡(jiǎn)單的地址尋找時(shí)，一個(gè)信息包的延遲小于100微秒。第三層路由器的使用增加了頭標(biāo)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(shí)間往往高達(dá)5毫秒之多。由第二層交換機(jī)與第三層路由器結(jié)合組成的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)數(shù)據(jù)只經(jīng)由交換機(jī)時(shí)具有相當(dāng)好的性能，當(dāng)數(shù)據(jù)從一個(gè)交換機(jī)經(jīng)由路由器流向另一個(gè)交換機(jī)時(shí)性能較差。所以同一虛擬網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行交換，延遲較小。不同虛擬網(wǎng)之間的節(jié)點(diǎn)交換信息時(shí)，信息包傳遞要經(jīng)過(guò)路由器，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)延遲較大。分布路由技術(shù)允許交換機(jī)在第三層協(xié)議子網(wǎng)ID虛擬網(wǎng)間傳遞信息，能克服上述路由器所形成的瓶頸。路由服務(wù)器讓邊界交換機(jī)做出路徑的選擇。偶而在邊界交換機(jī)不知道發(fā)送目標(biāo)地址時(shí)，才向路由服務(wù)器發(fā)詢問(wèn)信息包，此時(shí)才會(huì)出現(xiàn)尋徑的延遲。

2.3 管理

在網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)路由器在路由信息的存儲(chǔ)方面都是有相應(yīng)的表列進(jìn)行每種協(xié)議的對(duì)應(yīng)的。在對(duì)各個(gè)路由器進(jìn)行配置的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)工作人員要進(jìn)行濾波器的設(shè)置，對(duì)路由器進(jìn)行更改，同時(shí)也要進(jìn)行增加。在人機(jī)工作界面上都是以文本的界面存在的，因此在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展時(shí)，就要進(jìn)行非常大量的工作，對(duì)路由器的管理和配置也是一件非常耗時(shí)的工作。在進(jìn)行管理的時(shí)，分布式路由技術(shù)在路由和交換表的數(shù)目增加方面表現(xiàn)出來(lái)了很大的劣勢(shì)，這就交換表的數(shù)目在指數(shù)方面呈現(xiàn)了增加的趨勢(shì)。為了解決分布式路由技術(shù)出現(xiàn)的劣勢(shì)，生產(chǎn)的商家可以在中心控制臺(tái)進(jìn)行交通的管制策略，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)傳播，避免對(duì)設(shè)備進(jìn)行一一的配置。路由服務(wù)器的特點(diǎn)就是方便進(jìn)行管理，所以使用路由服務(wù)器進(jìn)行工作的時(shí)候可以更加有利于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。

2.4 價(jià)格

人們?cè)谶M(jìn)行組網(wǎng)的時(shí)候，價(jià)格是主要的考慮因素，使用第二層交換路由技術(shù)在價(jià)格上是最便宜的，分布式路由技術(shù)在組網(wǎng)的時(shí)候價(jià)格是最高的。但是隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，使用第二層交換路由技術(shù)已經(jīng)不能滿足網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展了，所以在路由技術(shù)方面，要找到組網(wǎng)規(guī)模不斷增大，但是價(jià)格是相對(duì)能夠接受的組網(wǎng)模式，這樣用戶進(jìn)行選擇的時(shí)候，也可以更加的方便。

3 與異步傳輸主干的連接

由于路由服務(wù)器與分布式路由方式組成的交換網(wǎng)絡(luò)與異步傳輸主干相連目前還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，故各網(wǎng)絡(luò)廠商所提供的連接方式也不盡相同。常見的方法是將以太或令牌環(huán)局域網(wǎng)交換機(jī)的所有虛擬網(wǎng)的數(shù)據(jù)送往裝有異步傳輸接口卡的路由器，但這種作法的缺點(diǎn)是路由器將會(huì)成為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，影響了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。較好的方法是，以太局域網(wǎng)交換機(jī)都備有各自的異步傳輸接口，從而允許局域網(wǎng)交換機(jī)與異步傳輸交換機(jī)直接建立連接，不必經(jīng)由路由器，這是一個(gè)明顯的改進(jìn)。但不同虛擬網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸仍需經(jīng)過(guò)路由器，瓶頸依然存在。目前關(guān)于傳統(tǒng)的交通在異步傳輸上傳輸有兩種標(biāo)準(zhǔn)：其一是異步傳輸論壇制定的局域網(wǎng)仿真，另一種標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)絡(luò)工程任務(wù)組制定的異步傳輸上的傳統(tǒng)IP標(biāo)準(zhǔn)。局域網(wǎng)仿真運(yùn)行于介質(zhì)訪問(wèn)控制數(shù)據(jù)鏈路層，它的最大好處是，能確保以太及令牌環(huán)的數(shù)據(jù)在不需對(duì)應(yīng)用程序及人機(jī)界面做任何改變的情況下在異步傳輸網(wǎng)上正常運(yùn)行。路由器將信元裝配成信息包，完成路由選擇，并在發(fā)送前再將信息包恢復(fù)成信元，這樣做效率明顯要低得多。

4 結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得人們的生活和工作發(fā)生了很大的變化，為了更好的使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為社會(huì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)，在局域網(wǎng)中可以不斷的進(jìn)行路由的交換，路由技術(shù)的出現(xiàn)，可以使網(wǎng)絡(luò)性能得到更好的保證。