張建軍,從1997年開始從事網(wǎng)絡(luò)行業(yè),經(jīng)歷了中國互聯(lián)網(wǎng)從無到有的發(fā)展歷程,熟悉各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與相關(guān)技術(shù),曾參與規(guī)劃和實施多個大型的網(wǎng)絡(luò)項目,對中國網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有深刻的體會。現(xiàn)擔(dān)任港灣網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)網(wǎng)總工。三層交換是在1997年前后才開始出現(xiàn)的一種交換技術(shù),最初是為了解決廣播域問題。經(jīng)過多年發(fā)展,三層交換技術(shù)已經(jīng)成為構(gòu)建多業(yè)務(wù)融合網(wǎng)絡(luò)的主要力量。當(dāng)前,三層交換機(jī)的應(yīng)用環(huán)境正面臨哪些變化？產(chǎn)生了哪些新技術(shù)？其發(fā)展趨勢怎么樣？
張建軍,從1997年開始從事網(wǎng)絡(luò)行業(yè),經(jīng)歷了中國互聯(lián)網(wǎng)從無到有的發(fā)展歷程,熟悉各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與相關(guān)技術(shù),曾參與規(guī)劃和實施多個大型的網(wǎng)絡(luò)項目,對中國網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有深刻的體會�，F(xiàn)擔(dān)任港灣網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)網(wǎng)總工。
三層交換是在1997年前后才開始出現(xiàn)的一種交換技術(shù),最初是為了解決廣播域問題。經(jīng)過多年發(fā)展,三層交換技術(shù)已經(jīng)成為構(gòu)建多業(yè)務(wù)融合網(wǎng)絡(luò)的主要力量。當(dāng)前,三層
交換機(jī)的應(yīng)用環(huán)境正面臨哪些變化？產(chǎn)生了哪些新技術(shù)？其發(fā)展趨勢怎么樣？未來的市場需求怎么樣？請看專家解讀—
產(chǎn)生及發(fā)展
三層交換（也稱多層交換技術(shù),或
IP交換技術(shù)）是在1997年前后才開始出現(xiàn)的一種交換技術(shù),它是相對于傳統(tǒng)交換概念而提出的。眾所周知,傳統(tǒng)的交換技術(shù)是在OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型中的第二層——數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行操作的,而三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層實現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)。三層交換技術(shù)的出現(xiàn)主要是為了解決規(guī)模較大的網(wǎng)絡(luò)中的廣播域問題,通過V
LAN把一個大的交換網(wǎng)絡(luò)劃分為多個較小的廣播域,各個VLAN之間再采用三層交換技術(shù)互通。最初的三層交換機(jī)往往是把二層轉(zhuǎn)發(fā)和三層交換做在兩個單元中,還沒有用一個芯片完成完整的三層交換功能,這樣的交換機(jī)往往也是機(jī)架式的,比如3Com的Corebuider9000、Corebuider3500,思科的
5505、6509,朗訊的Cajun P550等,一般都有一個專門處理三層數(shù)據(jù)的單元或者
模塊。
在傳統(tǒng)的交換機(jī)中,三層交換引擎往往是整個交換機(jī)的瓶頸,無法實現(xiàn)大容量的線速的三層交換,而且模塊和模塊之間會采用總線式結(jié)構(gòu)。千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)之后,有些機(jī)架式交換機(jī)內(nèi)部也采用了千兆端口實現(xiàn)模塊和模塊之間的互通。1998年Intel推出了550T、550S可堆疊的盒式三層交換機(jī),背板容量達(dá)2.1Gbps,可以實現(xiàn)8個百兆端口的線速交換,這是當(dāng)時市場上最早出現(xiàn)的盒式交換機(jī)之一,性價比也比較高。但無論是當(dāng)時的盒式三層或者是機(jī)架式三層交換機(jī),最主要的功能僅僅是為了隔離廣播域,路由協(xié)議的支持都比較簡單,僅僅支持RIP、OSPF等小型網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)路由協(xié)議,VLAN之間的路由默認(rèn)也是互通的,沒有什么控制功能。
隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的變化,以太網(wǎng)技術(shù)從一個辦公室網(wǎng)絡(luò)走向一個辦公樓的局域網(wǎng)乃至整個園區(qū)網(wǎng),而在1998年之前,園區(qū)網(wǎng)技術(shù)往往會采用最早的FDDI技術(shù)和
ATM技術(shù)。這種應(yīng)用變化對三層交換機(jī)提出了更高的性能要求,對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的控制能力和廣域網(wǎng)之間的路由互聯(lián)能力的要求也更高,同時可靠性、可用性要求也大大增強(qiáng),二、三層交換功能也發(fā)展到由一個單獨的芯片完成,交換容量也從最初的5Gbps發(fā)展到現(xiàn)在的幾百Gbps的水平,由此出現(xiàn)了一些關(guān)鍵技術(shù),如CrossBar技術(shù)、基于硬件線速的訪問控制技術(shù)、端到端QoS技術(shù)、更豐富的協(xié)議支持等。
應(yīng)用環(huán)境的變化
即使在三層交換技術(shù)相當(dāng)成熟的現(xiàn)在,三層交換機(jī)也從來沒有停止過它的發(fā)展,主要是因為三層交換機(jī)的應(yīng)用環(huán)境正在面臨巨大的變化。
隨著時間的推移,以太網(wǎng)的傳輸速度從
10Mbps逐步擴(kuò)展到
100Mbps、1Gbps、10Gbps,以太網(wǎng)的價格也跟隨摩爾定律以及規(guī)模經(jīng)濟(jì)而迅速下降。如今,以太網(wǎng)已經(jīng)成為局域網(wǎng)（LAN）中的主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),而且隨著萬兆以太網(wǎng)的出現(xiàn),以太網(wǎng)正在向城域網(wǎng)（
MAN）大步邁進(jìn),因此也拉動了三層交換機(jī)的更深層次的變革。這種拉動體現(xiàn)在以下三個方面：
