計算機網絡路由交換技術的應用研究

李 菲

（阜新高等專科學校，遼寧 阜新 123000）

未來新一代互聯網體系結構的重要特點在于規模、功能、服務等多個方面的擴展性，以便更好地適應互聯網的運行速度以及發展速度。現如今的網絡體系結構不能夠滿足多樣化趨勢的要求。路由交換技術的發展在很大程度上推動了計算機網絡技術的發展，在計算機網絡環境下，路由技術可以實現不同網絡之間的連接，并且可以完成對路徑的選擇、對數據包的傳輸。路由器的處理速度決定了互聯網絡的質量，所以，為了進一步完善網絡技術的發展，對路由交換技術的分析是非常必要的。在網絡發展初期，路由器僅僅被當作信息交換端口使用，而對于大型的網絡環境而言，這種簡單的交換是無法滿足實際需求的，通過路由交換技術，能夠確保互聯網性能的穩定運行，在達到網絡高峰期時也不會對網絡質量造成影響[1]。

1 計算機網絡路由交換技術的概念以及相關理論

路由是通過對網絡的相互連通而將信息從起源地址傳送到目的地址的活動，已經成為計算機網絡的重要組成部分。分組交換技術以及開放式的系統模型為互聯網的出現奠定了扎實基礎。在計算機網絡迅速發展的過程中，路由成了必要產物，計算機網絡的穩定運行對路由的安全性與穩定性提出了更高要求。網絡路由技術采用邏輯策略對網絡的不同子地址進行判斷，選擇最為合理的路徑，對分開的網絡進行連接，完成各個子網絡之間的數據傳送。路由屬于計算機網絡中的節點，可以收發子網絡的信息信號，并且對數據地址進行分組與存放，根據表項對信息進行處理。網絡路由技術實現了通過多種算法對傳送路徑進行優化，有效提高網絡傳輸的能力，是計算機網絡中必不可少的連接設備。隨著互聯網的逐漸發展，新型的網絡路由交換技術再一次成為網絡運行的中堅力量[2-3]。

1.1 路由器協議相關技術

針對目前的路由器協議技術來看，主要是口令認證路由器協議和高級口令認證路由器協議。相對來講，口令認證路由器協議的安全性能有所欠缺，不能確保用戶信息的加密，很容易被不法分子運用，主要是因為口令認證路由器協議只有在用戶向目標路由器提供用戶名與密碼的前提下，才能接受用戶的請求。高級口令認證路由器協議對與用戶信息的安全保障相對較高，確保信息不被黑客盜取，主要原因在于，高級口令認證路由器協議隨機初始值不同，用戶每次登錄的登錄信息也會不同。

1.2 路由技術

關于路由技術，主要是當路由器從某個端口接收到數據包之后，會對數據包進行分解，讀取目的IP地址，然后在路由表中進行查詢，進而確定下一步傳輸目標，然后對數據包直接丟棄，并且向該數據包的源地址發送相應信息。另外，路由器還會向其他路由器傳遞信息發送方的鏈路狀態。在路由技術中，路由查找技術是關鍵性技術，主要通過網絡處理器中的專用CoP來完成。路由查找的主要任務是根據目的地址，在轉發表中對相應的路由進行查找，通過路由查找技術決定了其轉發能力。

1.3 高速交換技術

交換網絡是高性能路由器的核心，直接關系到路由器的性能與規模。高性能路由器需要具有更高的端口速率以及更大的端口密度，所以高速交換技術研究的主要目的在于提升網絡更大規模的擴展能力。近幾年來，對交換技術的研究主要體現在交換網絡體系結構的發展方面，交換網絡可以分為單機交換結構和多級交換結構。

1.3.1 單級交換結構

傳統的路由器一般采用單級的交換結構，單級交換結構中的共享輸出緩存結構能夠提供理想的性能，但是對存儲器的要求卻隨著端口的增多而逐漸提高，在一定程度上制約了其擴展性能。總體來看，傳統的單級交換結構很難在規模與性能上進行擴展。

1.3.2 多級交換結構

相對于單級交換結構而言，多級交換結構具有良好的擴展性，被認為是實現大規模交換網絡的首選。

高速交換技術的主要研究目標是為了更大規模、更高性能的擴展，是未來高性能路由器擴展特性的基礎。

2 路由交換的技術原理

計算機網絡中主要的節點數據傳送要依賴于路由器，在路由器內部有主導數據傳輸的路由表。路由器在運行的過程中，首先是對數據包進行接收，將鏈路層進行拆包處理，對目的IP地址進行解讀，然后反饋到路由表，根據路由表的分析對接下來的工作進行指示，重新為鏈路層進行打包處理，隨后將數據包運送到下一步。如果路由表對數據包的傳輸路徑不能確定，則會將數據包丟掉。鏈路狀態下的鏈路廣播主要是將發送信息者的鏈路層狀態通知到其他路由器[3-4]。

3 計算機路由交換技術的應用

3.1 完善流量信息

網絡路由交換技術能夠提高路由器的流量測量、計費以及性能監控方面的可靠性。路由器端口上不再需要使用獨立的外部器對計費信息進行轉換。通過使用路由交換技術，路由器可以為所有端口的正向檢測提供完整的數據庫線索，并且可以從交換路由端直接接入檢測器，工作人員可以直接對數據進行統計與分析。通過路由交換技術，網絡維護人員能夠對寬帶消耗的任何細節進行掌握，最終實現服務器之間的相互通信與運轉。

3.2 提高網絡應用的靈活性

路由器在網絡系統內部軟件正常運行的過程中，安全過濾器開啟，會將更多的服務程序向數據處理中心集中，導致路由器的運行速度會有所降低。由此可見，路由器的安全性能是非常重要的。通過路由交換技術，可以有效提高網絡應用的靈活性，有效提升網絡設備交換轉發的能力，迅速捕獲數據來源和數據目的，既能夠確保網絡運行的安全性能，又能夠確保線速性能，避免數據包受到干擾，提高網絡應用的可靠性。

3.3 提升服務質量

當路由器交換機端口產生大量的數據傳輸或者內存被占用時，可以通過路由交換技術采取擇優傳輸措施。在對應用程序進行設置時，路由器會將Qos策略運用在應用層，所以，網絡操縱人員能夠更好地對網絡進行控制[5]。

4 路由交換技術的發展趨勢

4.1 實現對交換機以及路由器相關配置

交換機、路由器、網橋三者均能夠對網絡流量進行過濾。不同之處在于：針對物理層的工作，路由器需要通過特定的軟件來實現網絡管理。一般情況下，統一路由器下劃分多個子網，主要用于對IP協議進行支持。路由器值允許網絡流量通過特定的IP地址。當數據包通過路由器時，路由器會對校驗值進行重新計算，然后寫入新的物理地址。而針對比較復雜的網絡環境來講，為了進一步提升處理效率，需要使用交換技術下的路由器，防止網絡中出現自動播放的現象。所以，路由交換技術的發展趨勢為能夠對交換機以及路由器的相關配置進行分析。

4.2 實現IP子網連通

路由器中的各個IP的網絡交換與分配不能夠通過靜態配置來完成，針對當前的技術現狀來看，網絡用戶的主體對網絡修改的需求比較明顯。實際上，IP地址并沒有改變的基本空間。為了實現網絡內部與外部層面配置的相互分配，必須采取網絡列表的方式來對網絡進行控制。面對這種情況，網絡管理者與用戶主體都需要對計算式進行選擇。所以未來的發展過程中，路由交換技術的趨勢之一在于對多路由器協議之下的活躍IP子網進行連通，這種趨勢也正是計算機路由交換技術的發展方向。

4.3 對路由協議進行完善

在對多路由器網絡進行管理時，會應用到多路由協議。完成多路由協議之間的數據共享。如果每臺路由器都提供大量的網絡流量，由多個用戶共同組成的環境會占去大量的寬帶資源。90 s內仍不能夠接收到站點信息，證明相應的站點不可達。如果30 s內，對應站點接收到相鄰站點發出信息，便可以對相關的路由器選擇表進行更新。在路由交換技術發展的過程中，需要根據管理距離來對路由器協議進行選擇，實現路由器協議的逐漸完善。

4.4 網絡管理者對相關路由器協議進行解析

路由器協議通過網絡發布之后，會通過某種方式通知其他路由協議，并且進行重新分配，每個端點的信息都會發送到其他端點，而每臺路由器都會有一個可選協議，即便在計算機網絡上運行多個路由器協議，也只能被自己識別[6]。

5 結語

在計算機網絡快速發展的過程中，路由交換技術發揮了非常重要作用，提高路由交換技術水平便可以提高網絡傳輸中信息的傳送速度，并且可以確保信息質量與安全性。對路由交換技術的靈活運用，能夠提高人們對該項技術發展趨勢的正確認識，為計算機網絡路由交換功能的完善提供技術支持，最大限度地滿足用戶的需求。所以，在未來計算機網絡發展中，需要對路由交換技術高度重視，促進現代計算機網絡的快速發展，適應信息化發展的要求。

[參考文獻]

[1]高海燕.計算機網絡路由交換技術的應用[J].電子技術與軟件工程，2018（11）：46.

[2]尹友明.基于計算機網絡下路由交換技術的應用研究[J].科技創新與應用，2013（29）：68.

[3]宮婷.計算機網絡路由交換技術應用和發展[J].計算機光盤軟件與應用，2014（3）：290-291.

[4]吳勇.計算機網絡路由交換的技術應用與發展趨勢研究[J].數字技術與應用，2017（1）：32.

[5]李雪光.計算機網絡路由交換的技術應用和趨勢探究[J].信息系統工程，2017（5）：84.

[6]鄭瑞銀.淺談計算機網絡路由交換的技術應用和發展[J].信息與電腦（理論版），2014（12）：63.