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从二层到七层交换机技术适用环境介绍

发布时间:2009-06-01 00:39:04  来源:本站整理
【摘要】: 从二层到七层交换机技术适用环境介绍

  网络技术发展迅猛,以太网占据了统治地位。为了适应网络应用深化带来的挑战,网络的规模和速度都在急剧发展,局域网的速度已从最初的10Mbit/s提高到100Mbit/s,千兆以太网技术也已得到了普遍应用。
  
  对于用户来说,在减低成本的前提下,保证网络的高可靠性、高性能、易维护、易扩展,与采用何种组网技术密切相关;对于设备厂商来说,在保证用户网络功能实现的基础上,如何能够取得更为可观的利润,采用组网技术的优劣,成为提高利润的一个手段。
  
  在具体的组网过程中,是使用已经日趋成熟的传统的第2层交换技术,还是使用具有路由功能的第3层交换技术,或者是使用具有高网络服务水平的第7层交换技术呢?
  
  在这些技术选择的权衡中,2层交换、3层交换和7层交换这三种技术究竟孰优孰劣,它们各自又适用于什么样的环境呢?
  
  传统的第2层交换技术
  2层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地址与对应的端口,记录在自己内部的一个MAC地址表中。
  
  谈到交换,从广义上讲,任何数据的转发都可以叫做交换。但是,传统的、狭义的第2层交换技术,仅包括数据链路层的转发。
  
  目前,第2层交换技术已经成熟。从硬件上看,第2层交换机的接口模块都是通过高速背板/总线(速率可高达几十Gbps)交换数据的,2层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC (Application specific Integrated Circuit)芯片,因此转发速度可以做到非常快。
  
  2层交换机主要用在小型局域网中,机器数量在二、三十台以下,这样的网络环境下,广播包影响不大,2层交换机的快速交换功能、多个接入端口和低廉价格,为小型网络用户提供了完善的解决方案。
  
  总之,交换式局域网技术使专用的带宽为用户所独享,极大地提高了局域网传输的效率。可以说,在网络系统集成的技术中,直接面向用户的第2层交换技术,已得到了令人满足的答案。
  
  具有路由功能的第3层交换技术
  第3层交换技术是1997年前后才开始出现的一种交换技术,最初是为了解决广播域的问题。经过多年发展,第3层交换技术已经成为构建多业务融合网络的主要力量。
  
  在大规模局域网中,为了减小广播风暴的危害,必须把大型局域网按功能或地域等因素划分成多个小局域网,这样必然导致不同子网间的大量互访,而单纯使用第2层交换技术,却无法实现子网间的互访。
  
  为了从技术上解决这个问题,网络厂商利用第3层交换技术开发了3层交换机,也叫做路由交换机,它是传统交换机与路由器的智能结合。
  
  简单地说,可以处理网络第3层数据转发的交换技术就是第3层交换技术。
  
  从硬件上看,在第3层交换机中,与路由器有关的第3层路由硬件模块,也插接在高速背板/总线上。这种方式使得路由模块可以与需要路由的其它模块间,高速交换数据,从而突破了传统的外接路由器接口速率的限制。
  
  3层交换机是为IP设计的,接口类型简单,拥有很强的3层包处理能力,价格又比相同速率的路由器低得多,非常适用于大规模局域网络。
  
  第3层交换技术到今天已经相当成熟,同时,3层交换机也从来没有停止过发展。第3层交换技术及3层交换设备的发展,必将在更深层次上推动整个社会的信息化变革,并在整个网络中获得越来越重要的地位。
  
  具有网络服务功能的第7层交换技术
  第7层交换技术通过逐层解开每一个数据包的每层封装,并识别出应用层的信息,以实现对内容的识别。
  
  充分利用带宽资源,对互联网上的应用、内容进行治理,日益成为服务提供商关注的焦点。如何解决传输层到应用层的问题,专门针对传输层到应用层进行治理的网络技术变得非常重要,这就是目前第7层交换技术发展的最根本原因。
  
  简单地说,可以处理网络应用层数据转发的交换技术就是第7层交换技术。其主要目的是在带宽应用的情况下,网络层以下不再是问题的要害,取而代之的是提高网络服务水平,完成互联网向智能化的转变。
  
  第7层交换技术通过应用层交换机实现了所有高层网络的功能,使网络治理者能够以更低的成本,更好地分配网络资源。
  
  从硬件上看,7层交换机将所有功能集中在一个专用的非凡应用集成电路或ASIC上。ASIC比传统路由器的CPU便宜,而且通常分布在网络端口上,在单一设备中包括了50个ASIC,可以支持数以百计的接口。新的ASIC答应智能交换机/路由器在所有的端口上以极快的速度转发数据,第7层交换技术可以有效地实现数据流优化和智能负载均衡。
  
  在Internet网、Intranet网和Extranet网,7层交换机都大有施展抱负的用武之地。比如企业到消费者的电子商务、联机客户支持,人事规划与建设、市场销售自动化,客户服务,防火墙负载均衡,内容过滤和带宽治理等。
  
  交换技术正朝着智能化的方向演进,从最初的第2层交换发展到第3层交换,目前已经演进到网络的第7层应用层的交换。其根本目的就是在降低成本的前提下,保证网络的高可靠性、高性能、易维护、易扩展,最终达到网络的智能化治理。
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