IP交換技術論文

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1、IP交換技術論文姓名：劉禮楠學號：20111060228班級：通信工程摘要由于互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的快速擴展、多媒體和實時業(yè)務的涌現(xiàn)，IP交換技術越來越受到人們的關注，因為它將網(wǎng)絡交換機的高速性和路由器的靈活性結(jié)合起來，通過將第二層交換引入到第三層路由當中可以很好地改善路由，解決了傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡在運行實時業(yè)務時不能保證服務質(zhì)量的問題，并且克服了傳統(tǒng)路由器包轉(zhuǎn)發(fā)速度太慢造成的網(wǎng)絡瓶頸問題。文中依次IP交換的概述，IP交換的技術特點，以及在當今的發(fā)展與應用。關鍵詞：IP交換技術，ATM技術，VLAN，三層網(wǎng)絡技術概述總所周知，IP是為計算機網(wǎng)絡相互連接進行通信而設計的協(xié)議。在因特網(wǎng)中，它是能使連接到網(wǎng)上的所

2、有計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)相互通信的一套規(guī)則，規(guī)定了計算機在因特網(wǎng)上進行通信時應當遵守的規(guī)則。任何廠家生產(chǎn)的計算機系統(tǒng)，只要遵守IP協(xié)議就可以與因特網(wǎng)互連互通。IP技術與ATM技術的融合----IP交換技術最初由Ipsilon公司于1996年提出，相對于傳統(tǒng)交換概念，也稱為第三層交換技術、多層交換技術、高速路由技術等。我們知道，傳統(tǒng)的交換技術是在OSI網(wǎng)絡標準模型中的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）進行操作的，而多層交換技術是在網(wǎng)絡模型中的第三層實現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)。簡單地說，就是一種利用第三層協(xié)議中的信息來加強第二層交換功能的機制。多層交換技術的出現(xiàn)，解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分之后，網(wǎng)段中子網(wǎng)必須依賴路由器進行管

3、理的局面，解決了傳統(tǒng)路由器因低速、復雜所造成的網(wǎng)絡瓶頸問題。當然，多層交換技術并不是網(wǎng)絡交換機與路由器的簡單堆疊，而是二者的有機結(jié)合，形成一個集成的、完整的解決方案。技術特點IP交換的目標是，只要在源地址和目的地址之間有一條更為直接的第二層通路，就沒有必要經(jīng)過路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。IP交換使用第三層路由協(xié)議確定傳送路徑，此路徑可以只用一次，也可以存儲起來，供以后使用。之后數(shù)據(jù)包通過一條虛電路繞過路由器快速發(fā)送。傳統(tǒng)的路由技術在每個交叉口都要計算一下，下一步往哪個方向走。IP交換技術則像直通車，只須一開始知道目的地是哪里就行了。三層交換與VLAN融合VLAN即虛擬局域網(wǎng)，是一種通過將局域網(wǎng)內(nèi)的設備

4、邏輯地而不是物理地劃分成一個個不同的網(wǎng)段，從而實現(xiàn)虛擬工作組的技術。它不受網(wǎng)絡用戶的物理位置限制，而是根據(jù)用戶需求進行網(wǎng)絡分段。IEEE于1999年頒布了用以標準化VLAN實現(xiàn)方案的802.1q協(xié)議標準草案。不同VLAN之間的數(shù)據(jù)傳輸是通過第三層（網(wǎng)絡層）的路由來實現(xiàn)的，因此，使用VLAN技術，結(jié)合數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層的交換設備，可搭建安全可靠的網(wǎng)絡。劃分VLAN的目的：一是提高網(wǎng)絡安全性，不同VLAN的數(shù)據(jù)不能自由交流，需要接受第三層的檢驗，因此，在一定程度上加強了虛網(wǎng)間的隔離，有效防止外部用戶入侵，提高了安全性。二是隔離廣播信息，劃分VLAN后，廣播域縮小，有利于改善網(wǎng)絡性能，能夠?qū)V播風

5、暴控制在一個VLAN內(nèi)部，同時使網(wǎng)絡管理趨于簡單。三是增強網(wǎng)絡應用的靈活性，VLAN是在一個有多臺交換機的局域網(wǎng)中統(tǒng)一設定的，這使得用戶可以不受所連交換機的限制，不論用戶節(jié)點移動到局域網(wǎng)中哪一臺交換機上，只要仍屬于原來的虛網(wǎng)，則應用環(huán)境沒有任何改變。在劃分VLAN時，要考慮VLAN對于網(wǎng)絡流量的影響，單個VLAN不宜過大。層次化架構(gòu)三層網(wǎng)絡三層網(wǎng)絡架構(gòu)采用層次化模型設計，即將復雜的網(wǎng)絡設計分成幾個層次，每個層次著重于某些特定的功能，這樣就能夠使一個復雜的大問題變成許多簡單的小問題。三層網(wǎng)絡架構(gòu)設計的網(wǎng)絡有三個層次：核心層（網(wǎng)絡的高速交換主干）、匯聚層（提供基于策略的連接）、接入層（將工作站接

6、入網(wǎng)絡）。核心層是網(wǎng)絡的高速交換主干，對整個網(wǎng)絡的連通起到至關重要的作用。核心層應該具有如下幾個特性：可靠性、高效性、冗余性、容錯性、可管理性、適應性、低延時性等。在核心層中，應該采用高帶寬的千兆以上交換機。因為核心層是網(wǎng)絡的樞紐中心，重要性突出。核心層設備采用雙機冗余熱備份是非常必要的，也可以使用負載均衡功能，來改善網(wǎng)絡性能。匯聚層是網(wǎng)絡接入層和核心層的“中介”，就是在工作站接入核心層前先做匯聚，以減輕核心層設備的負荷。匯聚層具有實施策略、安全、工作組接入、虛擬局域網(wǎng)（VLAN）之間的路由、源地址或目的地址過濾等多種功能。在匯聚層中，應該采用支持三層交換技術和VLAN的交換機，以達到網(wǎng)絡隔

7、離和分段的目的。接入層向本地網(wǎng)段提供工作站接入。在接入層中，減少同一網(wǎng)段的工作站數(shù)量，能夠向工作組提供高速帶寬。接入層可以選擇不支持VLAN和三層交換技術的普通交換機。技術的發(fā)展80年代初，LAN被廣泛應用于企業(yè)網(wǎng)和校園網(wǎng)，隨著用戶的劇增和信息量的驟長，網(wǎng)絡管理員就開始面臨網(wǎng)絡阻塞的問題。怎樣減少網(wǎng)絡堵塞、優(yōu)化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)且擴大網(wǎng)絡吞吐量，網(wǎng)絡分段是當時的第一選擇。LAN交換提供了新的帶寬，擴展了網(wǎng)絡的功能，隨之