應用技術
作者：王瑜 周武強
摘要 三層交換是路由功能和二層交換的技術集成，基於三層交換的VLAN劃分使網絡以子網內的線速交換和子網間的線速路由來達到線速通信。本文從三層交換技術的產生、工作原理、實現與應用以及從數據交換技術發展趨勢等方麵詳細地論述了三層交換技術。
關鍵詞 三層交換；路由；虛擬局域網
中圖分類號TM8 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）49-0158-02
Layer 3 Switching Technology Principle and Applicatio
WANG Yu1，ZHOU Wu-qiang2
1.Luoyang Institute of Science and echnoIogy，Luoyang 471003
2.Luoyang Institute of Science and echnoIogy，Luoyang 471003
Abstract Layer 3 switching is integrated by the layer 2 switching and routing technology， base on layer 3 switching to configure VLAN，the transfer speed will be improved by the wire-speed switching in a VLAN-subnet and the wire-speed routing between VLAN-subnets. This article from the layer 3 switching technical generation， working principle， application and realization from the data exchange technology development trend are discussed in detail layer 3 switching technology.
Keywords Layer 3 Switching；Route；VLAN
0 引言
在信息化高速發展的今天，網絡的應用越來越普及，網絡的性能和傳輸速率都得到了非常大的提高，設備功能越來越強大，網絡正朝著虛擬化、高速化和大型化的方向發展，早期的路由器和交換機網絡模式已經不能滿足日益增長的子網間通信需求，更難實現多媒體通信所要求的低延遲量的穩定性，將企業局域網絡模型轉變為三層交換+虛擬局域網模式是信息化發展必然的趨勢。
1 第三層交換技術簡介與工作原理
1.1 第三層交換技術簡介
大家都知道，傳統的交換技術是在0SI模型中的第二層（數據鏈路層）進行操作的，而第三層交換技術則是相對於傳統交換技術而提出的。在局域網中，邏輯上劃分的不同VLAN之間通信必須要通過路由器轉發，由於VLAN之間的數據通信量是巨大的，如果路由器對每一個數據包都路由一次，隨著網絡上數據通信量的不斷增加，路由器將不堪重負，成為整個網絡運行的瓶頸。基於這種情況三層交換技術便應運而生，它是在0SI模型中的第三層（網絡層）實現了數據包的高速轉發，不僅具有非常強大的二層包處理能力，而且它還可以工作在OSI第三層替代或部分完成傳統路由器的功能。簡而言之，它就是二層交換技術與三層轉發技術的結合，從而解決了局域網中網段劃分之後子網間通信必須依靠路由器的局麵，解決了由於使用路由器速度較慢造成的訪問速度低下，網絡規模受限製等問題。
1.2 第三層交換技術工作原理
當前主要存在兩種第三層交換技術：一是流交換，它不在0SI模型中的第三層（網絡層）處理所有報文，而隻分析流中的第一個報文，完成路由處理，並基於第三層地址轉發該報文，流中的後續報文被交換到0SI模型中的第二層（數據鏈路層），從而打通源IP地址和目的IP地址之間的一條通道。有了這條通道，三層交換機就沒有必要每次將接收到的數據包進行拆包來判斷路由，而是直接將數據包進行轉發，將數據流進行交換，這種技術的設計目的是方便線速路由；二是報文到報文交換，每一個報文都要經過第三層處理，且數據流轉發是基於第三層地址的。掌握第三層交換技術的精髓首先需要區分這兩種報文的不同轉發方式。