深入探索路由交换技术从二层到七层

当前，我国路由产业快速发展，也推动了路由交换技术的更新升级。下面我们分析一下从二层到七层的路由交换技术，在具体组网过程中，是采用已经日趋成熟的传统二层路由交换技术，还是采用带有路由功能的三层交换技术，或者使用具有高网络服务水平的第7层交换技术？在路由和交换技术选择的权衡中，二层交换、三层交换、七层交换这三种路由技术哪一种更好、哪一种更差，它们各自适合什么样的环境？ 网络技术正在迅速发展，其中以太网占据主导地位。为了适应网络应用深入带来的挑战，网络的规模和速度正在快速发展。局域网的速度已从最初的10Mbit/s提高到100Mbit/s，千兆以太网技术也得到广泛应用。 对于用户来说，在降低成本的同时保证网络的高可靠性、高性能、易维护、易扩展，与所采用的组网技术密切相关；对于设备制造商来说，在保证用户网络功能实现的基础上，如何获得更可观的利润，采用网络技术的优缺点都成为增加利润的手段。在具体的组网过程中，是采用已经日趋成熟的传统二层交换技术，还是采用具有路由功能的三层交换技术，还是采用网络服务水平较高的七层路由交换技术？ ？在路由和交换技术选择的这些权衡中，二层交换、三层交换、七层交换三种技术哪个更好、哪个更差，它们各自适合什么样的环境？ 传统二层路由交换技术 二层路由交换技术可以识别数据帧中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址和对应的端口记录在内部MAC地址表中。说到交换，广义上来说，任何数据的转发都可以称为交换。然而，传统的、狭隘的二层路由交换技术只包括数据链路层的转发。目前，二层交换技术已经成熟。从硬件角度来看，二层交换机的接口模块通过高速背板/总线（速率可达数十Gbps）交换数据。第 2 层交换机通常包含专门设计用于处理数据包转发的 ASIC（特定应用）。集成电路）芯片，因此转发速度可以非常快。 二层交换机主要应用于20、30台机器以下的小型局域网。在这样的网络环境下，广播报文影响不大。二层交换机具有交换速度快、接入端口多、价格低廉等特点。小型网络用户的完美解决方案。总之，交换式局域网技术使专用带宽为用户独享，大大提高了局域网传输的效率。可以说，在网络系统集成技术中，直接面向用户的二层路由交换技术已经得到了满意的答案。 具有路由功能的三层交换技术 三层交换技术是1997年左右开始出现的交换技术，最初是为了解决广播域的问题而设计的。经过多年的发展，三层交换技术已成为构建多业务融合网络的主力军。在大型局域网中，为了减少广播风暴的危害，必须根据功能或区域等因素将大型局域网划分为多个小型局域网。这样必然会导致不同子网之间大量的相互访问，干脆采用二层交换。技术，但无法实现子网之间的互访。为了从技术上解决这个问题，网络厂商利用三层路由交换技术开发了三层交换机，也称为路由交换机，它是传统交换机和路由器的智能组合。简单地说，能够处理网络三层数据转发的交换技术就是三层路由交换技术。从硬件角度来看，在三层交换机中，与路由器相关的三层路由硬件模块也插在高速背板/总线上。这种方式使得路由模块能够与其他需要路由的模块进行高速交换数据，从而突破了传统外部路由器接口的速度限制。 第 3 层交换机是为 IP 设计的。接口类型简单，三层报文处理能力强。价格比同速度的路由器低很多。它们非常适合大型局域网。三层交换技术发展到今天已经相当成熟，同时三层交换机也从未停止过发展。三层路由交换技术和三层交换设备的发展必将更深层次地推动整个社会的信息化改革，在整个网络中获得越来越重要的地位。 具有网络服务的七层路由交换技术 七层交换技术通过对每个数据包的各层进行逐层解包，识别应用层信息，实现内容识别。充分利用带宽资源来管理互联网上的应用和内容日益成为服务提供商关注的焦点。如何解决从传输层到应用层的问题，专门针对从传输层到应用层进行管理的网络技​​术变得非常重要。这是当前七层交换技术发展的最根本原因。 简单地说，能够处理网络应用层数据转发的交换技术就是七层路由交换技术。其主要目的是在带宽应用的情况下，网络层以下的问题不再是关键。而是提升网络服务水平，完成互联网向智能化的转变。七层路由交换技术通过应用层交换机实现所有高层网络功能，使网络管理者能够以更低的成本更好地分配网络资源。从硬件角度来看，第 7 层交换机将所有功能集中在专用的专用集成电路 (ASIC) 上。 ASIC 比传统路由器 CPU 更便宜，并且通常分布在网络端口上。单个设备中最多包含 50 个 ASIC，可支持数百个接口。新的ASIC使得智能交换机/路由器能够在所有端口上以极快的速度转发数据，七层交换技术可以有效实现数据流优化和智能负载平衡。 在Internet网络、Intranet网络和Extranet网络中，7层交换机有很大的施展空间。例如，企业对消费者电子商务、在线客户支持、人员规划和建设、营销自动化、客户服务、防火墙负载平衡、内容过滤和带宽管理等。 路由交换技术正在向智能化方向演进，从最初的二层交换到三层交换，现在已经发展到网络的七层应用层交换。其根本目的是在保证网络高可靠性、高性能、易维护、易扩展的同时降低成本，最终实现网络的智能化管理。 ​