4.1.10 三层交换技术三层交换(也称多层交换技术,或IP交换技术)是相对于传统交换概念而提出的。传统的交换技术是在OST网络标准模型中的第二层——数据链路层进行操作的,而三层交换技术是在网络模型中的三层即网络层实现了分组的高速转发。简单地说,三层交换技术就是二层交换技术加上三层转发技术。三层交换技术的出现解决了局域网中网段划分之后,网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面,解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。三层交换的目标是,只要在源地址和目的地址之间有一条更为直接的第二层通路,就没有必要经过路由器转发数据包;三层交换使用三层路由协议确定传送路径,此路径可以只用一次,也可以存储起来,供以后使用,之后数据包通过一条虚电路绕过路由器快速发送。
三层交换是一个模型,它将第二层交换机和三层路由器两者的优势结合成一个灵活的解决方案,可在各个层次提供线速性能。这种集成化的结构还引进了策略管理属性,它不仅使第二层与三层相互关联起来,而且还提供流量优先化处理、安全以及多种其他灵活功能,如trunking、虚拟网和Internet的动态部署。
三层交换技术的实现方法有以下两种:
① 第一类是在交换机上增加三层转发模块,将路由的3个核心过程中的三层转发部分以硬件形式来实现,同时优化路径查询中的路由算法。
② 第二类方法也是需要在交换机上加载三层转发模块,但其转发功能完全由硬件实现,其中包括3个核心过程中的路由查询、三层转发及多址广播等均由硬件实现,充分利用了硬件处理速度快的优势,但路由表管理由于网络动态变化太大,而且管理协议复杂,不宜用硬件来实现,仍需直接通过软件控制和CPU处理。