第三层交换技术及其在VLAN子网规划中的应用

　　随着Internet/Intranet的迅猛发展和B/S(浏览器/服务器)计算模式的广泛应用,跨地域、跨网络的业务急剧增长,改进传统的路由技术迫在眉睫.传统的局域网采用的是共享介质的工作方式.由于路由器通常依靠软件和通用CPU来实现,其设计目标更注重对多种介质类型和多种传输速度的支持,因而延迟较大,转发速度较慢,影响网络数据传输速率.随着校园网规模的扩大,用户的增加,各种基于IP协议的应用(如视频会议,远程教育)的迅猛发展,传统路由在校园网的安全管理和流量控制方面亦发展成为一个瓶颈问题,多媒体的应用对校园网的网络带宽和网络速度提出了更高的要求.利用VLAN技术划分子网实现了管理上的灵活性,具有第三层交换能力的网络交换机可以满足不断增长的子网间的通信需要,同时实现多媒体通信所要求的低延迟量的稳定性.第三层交换技术正在网络建设中得到应用和发展,如何有效地集成这些技术是网络建设中必须考虑的问题.

　　1　第三层交换技术和VLAN

　　第三层交换技术是相对于传统交换概念而提出的.众所周知,传统的交换技术是在OSI(open sys-tem interconnect)网络标准模型中的第二层—数据链路层进行操作的,而第三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发.简单地说,第三层交换技术就是:第二层交换技术+第三层转发技术.这是一种利用第三层协议中的信息来加强第二层交换功能的机制.一个具有第三层交换功能的设备是一个带有第三层路由功能的第二层交换机,但它是二者的有机结合,并不是简单的把路由器设备的硬件及软件简单地叠加在局域网交换机上.在软件方面,第三层交换机将传统的基于软件的路由器软件进行了界定,其作法是:1)对于数据封包的转发:如IP/IPX封包的转发,这些有规律的过程通过硬件得以高速实现;2)对于第三层路由软件:如路由信息的更新、路由表维护、路由计算、路由的确定等功能,用优化、高效的软件实现.

　　第三层交换技术就是将网络层的功能融入交换机,以交换机的性能完成路由器的功能,实现这一功能的设备称为第三层交换机.它采用第三代ASIC技术,将寻径功能直接集成在交换芯片中,这种交换机能使基于协议的网络层间的信息流以第二层的速度进行交换,将第二层交换机和第三层路由器两者的优势结合成一个整体,在各个层次提高速度性能.交换器在组网中可利用交换器端口将网络分隔成子网,在某端口的子网共享该端口带宽[1].在各端口间可同时交换信息,因此总带宽将增加N倍(N=端口数),甚至可将每个工作站单独接至交换器端口,产生最小网络分段,此时工作站独享端口带宽.