從二層到七層交換機技術適用環境介紹(轉)

從二層到七層交換機技術適用環境介紹(轉)[@more@]

　　網路技術發展迅猛，乙太網佔據了統治地位。為了適應網路應用深化帶來的挑戰，網路的規模和速度都在急劇發展，區域網的速度已從最初的10Mbit/s提高到100Mbit/s，千兆乙太網技術也已得到了普遍應用。

　　對於使用者來說，在減低成本的前提下，保證網路的高可靠性、高效能、易維護、易擴充套件，與採用何種組網技術密切相關；對於裝置廠商來說，在保證使用者網路功能實現的基礎上，如何能夠取得更為可觀的利潤，採用組網技術的優劣，成為提高利潤的一個手段。

　　在具體的組網過程中，是使用已經日趨成熟的傳統的第2層交換技術，還是使用具有路由功能的第3層交換技術，或者是使用具有高網路服務水平的第7層交換技術呢？

　　在這些技術選擇的權衡中，2層交換、3層交換和7層交換這三種技術究竟孰優孰劣，它們各自又適用於什麼樣的環境呢？

　　傳統的第2層交換技術

　　2層交換技術可以識別資料幀中的MAC地址資訊，根據MAC地址進行轉發，並將這些MAC地址與對應的埠，記錄在自己內部的一個MAC地址表中。

　　談到交換，從廣義上講，任何資料的轉發都可以叫做交換。但是，傳統的、狹義的第2層交換技術，僅包括資料鏈路層的轉發。

　　目前，第2層交換技術已經成熟。從硬體上看，第2層交換機的介面模組都是透過高速背板/匯流排（速率可高達幾十Gbps）交換資料的，2層交換機一般都含有專門用於處理資料包轉發的ASIC (Application specific Integrated Circuit)晶片，因此轉發速度可以做到非常快。

　　2層交換機主要用在小型區域網中，機器數量在二、三十臺以下，這樣的網路環境下，廣播包影響不大，2層交換機的快速交換功能、多個接入埠和低廉價格，為小型網路使用者提供了完善的解決方案。

　　總之，交換式區域網技術使專用的頻寬為使用者所獨享，極大地提高了區域網傳輸的效率。可以說，在網路系統整合的技術中，直接面向使用者的第2層交換技術，已得到了令人滿意的答案。

　　具有路由功能的第3層交換技術

　　第3層交換技術是1997年前後才開始出現的一種交換技術，最初是為了解決廣播域的問題。經過多年發展，第3層交換技術已經成為構建多業務融合網路的主要力量。

　　在大規模區域網中，為了減小廣播風暴的危害，必須把大型區域網按功能或地域等因素劃分成多個小區域網，這樣必然導致不同子網間的大量互訪，而單純使用第2層交換技術，卻無法實現子網間的互訪。

　　為了從技術上解決這個問題，網路廠商利用第3層交換技術開發了3層交換機，也叫做路由交換機，它是傳統交換機與路由器的智慧結合。

　　簡單地說，可以處理網路第3層資料轉發的交換技術就是第3層交換技術。

　　從硬體上看，在第3層交換機中，與路由器有關的第3層路由硬體模組，也插接在高速背板/匯流排上。這種方式使得路由模組可以與需要路由的其它模組間，高速交換資料，從而突破了傳統的外接路由器介面速率的限制。

　　3層交換機是為IP設計的，介面型別簡單，擁有很強的3層包處理能力，價格又比相同速率的路由器低得多，非常適用於大規模區域網路。

　　第3層交換技術到今天已經相當成熟，同時，3層交換機也從來沒有停止過發展。第3層交換技術及3層交換裝置的發展，必將在更深層次上推動整個社會的資訊化變革，並在整個網路中獲得越來越重要的地位。

　　具有網路服務功能的第7層交換技術

　　第7層交換技術透過逐層解開每一個資料包的每層封裝，並識別出應用層的資訊，以實現對內容的識別。

　　充分利用頻寬資源，對網際網路上的應用、內容進行管理，日益成為服務提供商關注的焦點。如何解決傳輸層到應用層的問題，專門針對傳輸層到應用層進行管理的網路技術變得非常重要，這就是目前第7層交換技術發展的最根本原因。

　　簡單地說，可以處理網路應用層資料轉發的交換技術就是第7層交換技術。其主要目的是在頻寬應用的情況下，網路層以下不再是問題的關鍵，取而代之的是提高網路服務水平，完成網際網路向智慧化的轉變。

　　第7層交換技術透過應用層交換機實現了所有高層網路的功能，使網路管理者能夠以更低的成本，更好地分配網路資源。

　　從硬體上看，7層交換機將所有功能集中在一個專用的特殊應用積體電路或ASIC上。ASIC比傳統路由器的CPU便宜，而且通常分佈在網路埠上，在單一裝置中包括了50個ASIC，可以支援數以百計的介面。新的ASIC允許智慧交換機/路由器在所有的埠上以極快的速度轉發資料，第7層交換技術可以有效地實現資料流最佳化和智慧負載均衡。

　　在Internet網、Intranet網和Extranet網，7層交換機都大有施展抱負的用武之地。比如企業到消費者的電子商務、聯機客戶支援，人事規劃與建設、市場銷售自動化，客戶服務，防火牆負載均衡，內容過濾和頻寬管理等。

　　交換技術正朝著智慧化的方向演進，從最初的第2層交換髮展到第3層交換，目前已經演進到網路的第7層應用層的交換。其根本目的就是在降低成本的前提下，保證網路的高可靠性、高效能、易維護、易擴充套件，最終達到網路的智慧化管理。