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发信人: ignorance (孤独一剑), 信区: Network
标  题: 交 换 机 还 是 路 由 器 ？ 
发信站: 紫 丁 香 (Sun May 17 15:55:01 1998), 转信


               交 换 机 还 是 路 由 器 ？ 

 　　 第3 层 交 换 

 　　 随 着Internet 和 企 业Intranet 的 日 益 流 行， 网 络 上 的 信 息 流 量
 戏 剧 性 地 增 大 起 来。 今 天， 由 于 用 户 频 繁 地 访 问 远 程 应 用 和
 远 程 服 务 器， 致 使 网 络 流 量 不 断 地 跨 越 子 网 边 界。 为 了 管 理 
这 日 益 增 大 的 子 网 流 量， 路 由 器 不 得 不 疲 于 奔 命， 陷 入 超 负 
荷 状 态。 因 此， 厂 商 们 推 出 第3 层 交 换 技 术， 以 此 结 合 路 由 器 
的 智 能 和 交 换 机 的 速 度、 效 益。 

 　　 第3 层 是 指OSI（ 开 放 系 统 互 连，Open Systems Interconnection） 参
 考 模 型 中 的 网 络 层。 在 这 一 层， 路 由 器 依 据IP 和IPX 等 网 络 协
 议 所 用 的 地 址 信 息 进 行 工 作。 交 换 机 工 作 在 第2 层， 即 数 据 
链 路 层， 它 依 据 网 络 媒 体 所 用 的 物 理 地 址 转 发 数 据 包。 交 换
 机 厂 商 们 把 第3 层 的 某 些 技 术 引 入 到 交 换 机 产 品 中， 推 出 了
 所 谓 的 第3 层 交 换 机。 

 　　 乍 看 之 下， 你 会 以 为 每 个 厂 商 都 采 用 了 不 同 的 实 现 方 法
。 但 是 究 其 实 质 后， 我 们 可 以 总 结 出 三 种 第3 层 交 换 的 实 现 
方 法 ： 路 由 交 换 机、 流 交 换 和 交 换 式 路 由。 

 　　 路 由 交 换 机 

 　　 从 功 能 上 看， 路 由 交 换 机 与 传 统 的 路 由 器 非 常 相 似， 它
检 查 每 个 数 据 包 中 的 第3 层 信 息， 并 沿 着 合 适 的 路 径 转 发 数
 据 包。 但 是， 路 由 交 换 机 的 费 用 更 低， 性 能 更 高， 原 因 在 于 
它 削 减 了 路 由 器 的 功 能， 并 尽 可 能 地 用 硬 件 实 现 各 种 处 理 
逻 辑。 在 真 正 的 路 由 交 换 机 中， 路 径 处 理 被 紧 密 地 集 成 到 交
 换 机 中， 所 以 在 路 由 处 理 过 程 中， 数 据 包 无 需 离 开 交 换 的 
怀 抱。 

 　　 路 由 交 换 机 给 网 络 管 理 员 一 种 熟 悉 的 感 觉， 因 为 路 由 
交 换 机 与 传 统 的 路 由 器 非 常 相 似， 并 且 支 持 常 用 的 路 由 协 
议。 但 是， 你 必 须 仔 细 考 察 它 的 特 性 集， 原 因 在 于 它 可 能 会 
消 减 某 些 特 性， 这 主 要 是 出 于 速 度 和 价 格 方 面 的 考 虑。 路 由
 交 换 机 大 多 提 供 了 下 述 特 性 ： 支 持 非IP 协 议（ 比 如AppleTalk 和
IPX）、 复 杂 的 路 由 协 议（ 比 如IP Multicast 和OSPF） 和 安 全 控 制（ 
比 如 加 密 和 防 火 墙）。 

 　　Ascend、Bay Networks、Cisco、Extreme、Foundry、IBM、Intel 和Madge 都 
宣 布 了 自 己 的 路 由 交 换 机 产 品。 这 些 产 品 可 以 加 入 到 已 有 的
 网 络 中， 为 超 负 荷 工 作 的 路 由 器 提 供 了 有 力 的 助 手， 帮 助 它
 们 分 担 非 负 荷 工 作。 在 大 多 数 情 况 下， 路 由 交 换 机 可 以 与 已
 有 的 设 备 并 存。 路 由 交 换 机 主 要 定 位 于 校 园 应 用， 也 有 定 位
 于ISP 和 通 信 公 司 服 务 的 产 品， 比 如Ascend 的GRF IP Switch。 

 　　 在 路 由 交 换 机 中， 厂 商 们 还 做 了 管 理 方 面 的 更 新， 可 以
 减 轻 路 由 器 的 管 理 负 担。 例 如，Bay Networks 的SwitchNode 能 够 以IP 
自 动 学 习（IP Autolearn） 模 式 运 行。 在 这 种 模 式 下，SwitchNode 可 
以 通 过 监 视 地 址 解 析 协 议（ARP，Address Resolution Protocol） 流 量，
 来 学 习 网 络 拓 扑。ARP 用 来 把 第3 层 地 址 映 射 成 第2 层 地 址。 所
 以， 在 简 单 的 网 络 拓 扑 中，SwitchNode 可 以 直 接 加 到 网 络 中， 
既 不 必 特 意 配 置 成 运 行 路 由 协 议， 也 不 必 修 改 已 有 路 由 器 
的 设 置。 

 　　 流(flow) 交 换 

 　　 两 个IP 节 点 之 间 的 长 期 数 据 流 是 流 交 换 中 的 一 个 基 本 
概 念。 当 第3 层 软 件 检 测 到 流 时， 它 将 在 两 个 端 点 之 间 建 立 
交 换 式 连 接， 然 后 把 流 转 交 给 第2 层 硬 件。 文 件 传 输 和Web 图 
形 传 送 等 类 型 的 流 量 都 会 被 视 为 典 型 的 流。 不 符 合 流 条 件
 的 流 量 将 按 通 常 的 方 式 在 网 络 上 路 由。 流 交 换 的 概 念 很 可
 能 来 源 于ATM 或 帧 中 继 环 境， 其 中 的 虚 电 路（ 即 虚 路 径） 与 流
 相 对 应。 流 交 换 的 应 用 场 合 是ISP 或 企 业 主 干 网。 

 　　ATM 论 坛 和Ipsilon 是 交 换 式 路 由 领 域 的 两 个 关 键 角 色。ATM
 论 坛 最 近 发 布 了 一 个 标 准， 名 为ATM 上 的 多 协 议（MPOA，Multipr-
otocol Over ATM）， 它 定 义 了 如 何 在ATM 上 进 行 流 交 换。 这 个 标 
准 推 出 得 有 些 晚， 所 以Ipsilon 抓 住 时 机， 提 前 宣 布 了 自 己 的
 流 交 换 标 准， 名 为IP 交 换。Ipsilon 已 经 开 发 出 了 一 系 列 的IP 
交 换 机， 它 们 使 用Ipsilon 流 管 理 协 议（IFMP，Ipsilon Flow Management
 Protocol） 来 交 换 流 信 息。Ipsilon 大 力 鼓 吹 对 其 平 台 的 支 持，
  鼓 励 其 他 的 厂 商 在 交 换 设 备 和 路 由 设 备 中 支 持IFMP。 

 　　 交 换 式 路 由 

 　　 最 后 一 种 方 法 是 交 换 式 路 由， 它 是 最 难 说 清 楚 的 一 个。
 交 换 式 路 由 的 原 理 是 降 低 路 由 的 开 销， 使 得 交 换 机 无 需 复
 杂 的 路 径 计 算， 即 可 执 行 第3 层 转 发 功 能。 

 　　Cisco 的 标 记 交 换（Tag Switching） 体 系 结 构 是 交 换 式 路 由 
的 典 范。 为 了 实 现 标 记 交 换， 你 可 以 用 软 件 升 级Cisco 路 由 器
， 把 它 们 升 级 成 标 记 边 缘 路 由 器 或 标 记 交 换 机， 升 级 结 果 
与 路 由 器 所 在 的 网 络 位 置 有 关。 标 记 边 缘 路 由 器 是 个 真 正 
的 路 由 器， 它 位 于 网 络 的 边 界 处， 能 够 把 地 址 信 息 添 加 到 
进 入 网 络 的 数 据 包 中。 地 址 信 息 是 一 种 固 定 长 度 的 标 识 符
， 叫 做 标 记。 标 记 交 换 机 是 个 路 由 器 或 交 换 机， 它 位 于 内 
部 网 络 中。 标 记 交 换 机 检 查 每 个 数 据 包 的 标 记， 以 此 决 定 
合 适 的 网 络 路 径。 在 转 发 数 据 包 时， 标 记 的 运 用 可 以 降 低 
拆 包 和 查 找 表 的 复 杂 性。Cisco 已 经 提 出 了 自 己 的 标 记 发 布 
协 议（TDP，Tag Distribution Protocol）， 它 定 义 了 标 记 路 由 器 和 
标 记 交 换 机 如 何 发 布 标 记 信 息。Cisco 已 经 把 标 记 交 换 提 交
 给 了 互 联 网 过 程 任 务 组（IETF，Internet Engineering Task Force），
 希 望 它 成 为 正 式 标 准。 

 　　IBM 的Multiprotocol Switched Services（MSS） 和3Com 的FastIP 采 用 
的 是 依 据 路 径 服 务 的 支 持 方 案， 其 协 议 是 下 一 个 驿 站 解 析
 协 议（NHRP，Next Hop Resolution Protocol）。 使 用NHRP 时， 网 络 客 户
 机 向 指 定 的 路 径 服 务 器 发 出 路 径 请 求。 路 径 服 务 器 如 定 位
 出 目 标 节 点， 则 会 在 两 个 端 点 之 间 建 立 交 换 式 连 接。 这 可 
以 有 效 地 把 路 由 器 从 数 据 路 径 中 剔 除 掉。 为 了 在 连 网 的PC 
上 支 持NHRP，MSS 要 求 在PC 上 安 装 额 外 的 软 件，FastIP 则 要 求 在PC
 上 安 装3Com 网 卡。 

 　　 当 前， 人 们 开 发 的 交 换 式 路 由 方 案 大 多 是 为 了 解 决 复 
杂 网 络 中 的 瓶 颈 问 题， 比 如ISP 和 通 信 公 司 服 务 中 的 瓶 颈 问 
题。 为 了 把 交 换 式 路 由 推 广 到 整 个 企 业， 而 不 仅 仅 是ISP 或WAN
，Ascend、IBM 和3Com 达 成 协 议， 决 定 共 享 第3 层 交 换 技 术。 

 　　 市 场 行 情 

 　　 第3 层 交 换 仍 然 是 个 新 生 的 技 术， 现 在 就 断 言 哪 种 实 现
 方 法 会 受 到 更 广 泛 的 欢 迎， 还 为 时 尚 早。 路 由 交 换 机 提 供 
了 熟 悉 的 方 式 和 最 高 的 互 操 作 性。 这 种 设 备 可 以 直 接 加 入 
到 网 络 中， 而 不 必 引 入 新 的 标 准 和 体 系 结 构， 所 以 会 被 迅 速
 采 用。 当 前， 流 交 换 和 交 换 式 路 由 方 案 都 依 赖 于 多 种 专 用 
标 准 或 尚 未 定 型 的 标 准， 来 提 高 数 据 包 的 转 发 速 率。 这 会 把
 购 买 者 拴 在 特 定 的 厂 商 手 里， 因 此 在 正 式 标 准 形 成 之 前， 
流 交 换 和 交 换 式 路 由 的 普 及 性 会 受 到 一 定 的 限 制。


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        你，看到沙洲漫漫变成  荒   野 
        你，看到一个人变 老然后  死      去 ……  
        ----- 太阳，你在哪里…… ？ 
        ----- 太阳，我在这里！！！
                                            ————《唐朝·太阳》

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