交换技术
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,已得到了令人满意的答案。
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、内容进行管理,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管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关键,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,使网络管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特殊应用集成电路或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允许智能交换机/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,内容过滤和带宽管理等。
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管理。
交换技术就可以隔离冲突域
图书信息

书 名: 交换技术
作者:蒋青泉
出版社:高等教育出版社
出版时间: 2008年11月
ISBN: 9787040249828
开本: 16开
定价: 25.20 元
内容简介《交换技术(第2版)》全面系统地介绍了现代通信交换理论和主要技术,着重新技术、新业务的应用,关注交换技术的最新研究成果,重点论述各种交换技术的原理、网络结构、业务应用和互连互通。全书共分11章,内容包括:交换技术基础、程控数字交换技术、No.7信令技术、智能业务交换技术、S1240程控交换设备、分组交换技术、ATM交换技术、IP交换技术、多协议标记交换技术、软交换技术、光交换技术。《交换技术(第2版)》内容新颖,层次清楚,实用性强,配有丰富的图表和习题,可适合不同层次读者的需要。《交换技术(第2版)》可作为通信、电子、信息类高等职业技术学院及其他大专院校的教材,也可作为通信企业的职工培训教材和通信技术专业岗位培训、通信行业职业技能鉴定辅助教材,适合于通信技术人员、通信企业管理人员、营销人员和大专院校师生阅读或作为参考书。
图书目录第1章 交换技术基础
1.1 交换的概念
1.2 交换网的基本结构
1.3 同步时分多路复用
1.4 信令方式
1.5 计费方式
1.6 编号方式
1.7 话务理论
习题
第2章 程控数字交换技术
2.1 程控数字交换机的组成
2.2 数字交换网络
2.3 呼叫处理
2.4 程序的执行管理
习题
第3章 No.7信令技术
3.1 No.7信令方式概述
3.2 S1240程控交换设备的No.7信令系统
3.3 N0.7信令网
3.4 No.7信令管理
3.5 N0.7信令维护
习题
第4章 智能业务交换技术
4.1 智能网概述
4.2 S1240/SSP
4.3 固定智能网
4.4 移动智能网
4.5 智能网技术发展
习题
第5章 S1240程控交换设备
5.1 S1240程控交换设备系统结构
5.2 S1240程控交换设备呼叫处理
5.3 S1240程控交换设备操作与维护
5.4 S1240程控交换设备软硬件测试
习题
第6章 分组交换技术
6.1 分组交换原理
6.2 分组交换网络
6.3 帧中继原理
6.4 帧中继网络
习题
第7章 ATM交换技术
7.1 ATM协议参考模型
7.2 ATM交换原理
7.3 ATM交换机
7.4 ATM交换设备
7.5 ATM宽带网络
习题
第8章 IP交换技术
8.1 TCP/IP
8.2 IP交换概述
8.3 IP网络设备
8.4 IP交换网络
习题
第9章 多协议标记交换技术
9.1 MPLS概述
9.2 MPLS网络体系结构
9.3 MPLS关键技术
9.4 MPLS VPN
习题
第10章 软交换技术
10.1 软交换与NGN
10.2 软交换网络结构
10.3 软交换网络协议
10.4 软交换网络提供的业务
10.5 典型软交换设备
10.6 NGN工程实施案例
习题
第11章 光交换技术
11.1 光交换器件
11.2 光交换基本方式
11.3 光交换控制协议
11.4 自动交换光网络
11.5 全光网络
习题
参考文献
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