三层交换技术原理及应用

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1、三层交换技术原理及应用三层交换是路由功能和二层交换的技术集成，基于三层交换的VLAN划分使网络以子网内的线速交换和子网间的线速路由来达到线速通信。本文从三层交换技术的产生、工作原理、实现与应用以及从数据交换技术发展趋势等方面详细地论述了三层交换技术。匕的信息，关键词三层交换；路巾；虚拟局域网TM8A1674-6708(2011)49-0158-02Layer3SwitchingTechnologyPrincipleandApplicatioWANGYul,ZHOUWu-qiang21.LuoyangInstituteofScienceandechnology,Luoyan

2、g4710032.LuoyangInstituteofScienceandechnology,Luoyang471003AbstractLayer3switchingisintegratedbythelayer2switchingandroutingtechnology,baseonlayer3switchingtoconfigureVLAN,thetransferspeedwillbeimprovedbythewire-speedswitchinginaVLAN-subnetandthewire-speedroutingbetweenVLAN-subncts.Thisa

3、rticlefromthelayer3switchingtechnicalgeneration,workingprinciple,applicationandrealizationfromthedataexchangetechnologydevelopmenttrendarediscussedindetaillayer3switchingtechnology.KeywordsLayer3Switching；Route；VLAN0引言在信息化高速发展的今天，网络的应用越来越普及，网络的性能和传输速率都得到了非常大的提高，设备功能越来越强大，网络正朝着虚拟化、高速化和大型化的

4、方向发展，早期的路由器和交换机网络模式已经不能满足日益增长的子网间通信需求，更难实现多媒体通信所要求的低延迟量的稳定性，将企业局域网络模型转变为三层交换+虚拟局域网模式是信息化发展必然的趋势。1第三层交换技术简介与工作原理1.1第三层交换技术简介大家都知道，传统的交换技术是在0SI模型中的第二层（数据链路层）进行操作的，而第三层交换技术则是相对于传统交换技术而提出的。在局域网中，逻辑上划分的不同VLAN之间通信必须要通过路由器转发，由于VLAN之间的数据通信量是巨大的，如果路由器对每一个数据包都路由一次，随着网络上数据通信量的不断增加，路由器将不堪重负，成为整个网络运行的

5、瓶颈。基于这种情况三层交换技术便应运而生，它是在OSI模型中的第三层（网络层）实现了数据包的高速转发，不仅具有非常强大的二层包处理能力，而且它还可以工作在OSI第三层替代或部分完成传统路由器的功能。简而言之，它就是二层交换技术与三层转发技术的结合，从而解决了局域网中网段划分之后子网间通信必须依靠路由器的局面，解决了由于使用路由器速度较慢造成的访问速度低下，网络规模受限制等问题。1.2第三层交换技术工作原理当前主要存在两种第三层交换技术：一是流交换，它不在OSI模型中的第三层（网络层）处理所有报文，而只分析流中的第一个报文,完成路由处理，并基于第三层地址转发该报文，流中的后

6、续报文被交换到OSI模型中的第二层（数据链路层），从而打通源IP地址和目的IP地址之间的一条通道。有了这条通道，三层交换机就没有必要每次将接收到的数据包进行拆包来判断路由，而是直接将数据包进行转发，将数据流进行交换，这种技术的设计目的是方便线速路由；二是报文到报文交换，每一个报文都要经过第三层处理，且数据流转发是基于第三层地址的。掌握第三层交换技术的精髓首先需要区分这两种报文的不同转发方式。流交换方法因为后续报文走捷径而无需第三层处理。由于它不能适应路由的拓扑变化，它就不能识别路由表中对标准协议的改变。因此，流交换方法可能需要另外的协议取得拓扑变化信息，以便到达交换系统正

7、确的地方。报文到报文交换设备通过运行标准协议并维护路由表，可动态地重新路由报文，绕过网络的拥塞点和故障点而无需等待高层的协议检测报文丢失，其明显特征是其能够适应路巾的拓扑变化。1.2.1流交换技术原理及实现方法在流交换中，首个报文被分析以确定其是一组具有相同源地址或目的地址的报文或者是否标识一个“流”，节省了检查每一个报文要浪费的处理时间。流交换需要两个技巧，其一是，一旦建立穿过网络的路径，就让流足够长以便利用捷径的优点；其二是，要识别第一个报文的哪一个特征标识一个流，这个流可以使其余报文走第二层路径。怎样识别属于特定流的报文