IP交换技术论文

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1、IP交换技术论文姓名：刘礼楠学号：20111060228班级：通信工程摘要由于互联网规模的快速扩展、多媒体和实时业务的涌现，IP交换技术越来越受到人们的关注，因为它将网络交换机的高速性和路由器的灵活性结合起来，通过将第二层交换引入到第三层路由当中可以很好地改善路由，解决了传统IP网络在运行实时业务时不能保证服务质量的问题，并且克服了传统路由器包转发速度太慢造成的网络瓶颈问题。文中依次IP交换的概述，IP交换的技术特点，以及在当今的发展与应用。关键词：IP交换技术，ATM技术，VLAN，三层网络技术概述总所周知，IP是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所

2、有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通。IP技术与ATM技术的融合----IP交换技术最初由Ipsilon公司于1996年提出，相对于传统交换概念，也称为第三层交换技术、多层交换技术、高速路由技术等。我们知道，传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层（数据链路层）进行操作的，而多层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。简单地说，就是一种利用第三层协议中的信息来加强第二层交换功能的机制。多层交换技术的出现，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

3、理的局面，解决了传统路由器因低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。当然，多层交换技术并不是网络交换机与路由器的简单堆叠，而是二者的有机结合，形成一个集成的、完整的解决方案。技术特点IP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。IP交换使用第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。传统的路由技术在每个交叉口都要计算一下，下一步往哪个方向走。IP交换技术则像直通车，只须一开始知道目的地是哪里就行了。三层交换与VLAN融合VLAN即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备

4、逻辑地而不是物理地划分成一个个不同的网段，从而实现虚拟工作组的技术。它不受网络用户的物理位置限制，而是根据用户需求进行网络分段。IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1q协议标准草案。不同VLAN之间的数据传输是通过第三层（网络层）的路由来实现的，因此，使用VLAN技术，结合数据链路层和网络层的交换设备，可搭建安全可靠的网络。划分VLAN的目的：一是提高网络安全性，不同VLAN的数据不能自由交流，需要接受第三层的检验，因此，在一定程度上加强了虚网间的隔离，有效防止外部用户入侵，提高了安全性。二是隔离广播信息，划分VLAN后，广播域缩小，有利于改善网络性能，能够将广播风

5、暴控制在一个VLAN内部，同时使网络管理趋于简单。三是增强网络应用的灵活性，VLAN是在一个有多台交换机的局域网中统一设定的，这使得用户可以不受所连交换机的限制，不论用户节点移动到局域网中哪一台交换机上，只要仍属于原来的虚网，则应用环境没有任何改变。在划分VLAN时，要考虑VLAN对于网络流量的影响，单个VLAN不宜过大。层次化架构三层网络三层网络架构采用层次化模型设计，即将复杂的网络设计分成几个层次，每个层次着重于某些特定的功能，这样就能够使一个复杂的大问题变成许多简单的小问题。三层网络架构设计的网络有三个层次：核心层（网络的高速交换主干）、汇聚层（提供基于策略的连接）、接入层（将工作站接

6、入网络）。核心层是网络的高速交换主干，对整个网络的连通起到至关重要的作用。核心层应该具有如下几个特性：可靠性、高效性、冗余性、容错性、可管理性、适应性、低延时性等。在核心层中，应该采用高带宽的千兆以上交换机。因为核心层是网络的枢纽中心，重要性突出。核心层设备采用双机冗余热备份是非常必要的，也可以使用负载均衡功能，来改善网络性能。汇聚层是网络接入层和核心层的“中介”，就是在工作站接入核心层前先做汇聚，以减轻核心层设备的负荷。汇聚层具有实施策略、安全、工作组接入、虚拟局域网（VLAN）之间的路由、源地址或目的地址过滤等多种功能。在汇聚层中，应该采用支持三层交换技术和VLAN的交换机，以达到网络隔

7、离和分段的目的。接入层向本地网段提供工作站接入。在接入层中，减少同一网段的工作站数量，能够向工作组提供高速带宽。接入层可以选择不支持VLAN和三层交换技术的普通交换机。技术的发展80年代初，LAN被广泛应用于企业网和校园网，随着用户的剧增和信息量的骤长，网络管理员就开始面临网络阻塞的问题。怎样减少网络堵塞、优化网络结构且扩大网络吞吐量，网络分段是当时的第一选择。LAN交换提供了新的带宽，扩展了网络的功能，随之