交換式路由器與路由式交換機(jī)簡析

2024-09-12 21:54:58

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供稿：網(wǎng)友

現(xiàn)在路由器和交換機(jī)之間的區(qū)別也越來越模糊，多層路由器與交換機(jī)都可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)交換和路由的功能，它們之間還有不同嗎?各自特點(diǎn)何在?如何更好地根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行選擇?
    一、傳統(tǒng)的交換機(jī)和路由器
    普通交換機(jī)工作在開放系統(tǒng)互連(OSI)七層模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層，交換以介質(zhì)訪問控制(MAC)地址為基礎(chǔ)，能夠識別數(shù)據(jù)流中的每個(gè)數(shù)據(jù)包的源一目的站點(diǎn)的MAC地址，可提供價(jià)格便宜、高帶寬的網(wǎng)絡(luò)連接，但控制數(shù)據(jù)包的能力被限制在廣播域內(nèi);路由器工作在OSI七層模型的第三層，即網(wǎng)絡(luò)層，能夠識別數(shù)據(jù)流的源和目的網(wǎng)絡(luò)地址，控制數(shù)據(jù)包的能力限于源一目的地址對，內(nèi)置路由協(xié)議，同時(shí)具有大容量的緩存能力，通常通過路由軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)間互連。
    普通交換機(jī)和路由器都有自己的一些不足。如路由器需要功能很強(qiáng)的處理器，它的巨大的路由表會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中造成延遲，引起轉(zhuǎn)發(fā)速度慢，且價(jià)格昂貴，往往成為制約網(wǎng)絡(luò)高速傳輸?shù)钠款i;位于第2層的普通交換機(jī)因?yàn)閮H讀取源一目的MAC地址，沒有獲得數(shù)據(jù)包中更高層信息，因而交換功能有限，對主干數(shù)據(jù)流不具備必要的控制能力。
    二、第三層交換和路由交換機(jī)
    第三層交換借助于線速交換技術(shù)，使交換速度達(dá)到傳輸線上的數(shù)據(jù)傳輸速度，消除了交換瓶頸。實(shí)現(xiàn)線速交換的關(guān)鍵作用是用硬件(一個(gè)專用處理器)而不是傳統(tǒng)的軟件方式實(shí)現(xiàn)協(xié)議解析和包轉(zhuǎn)發(fā)。線速交換有設(shè)計(jì)簡單、可靠性高、功耗低、功能多等優(yōu)點(diǎn)。線速交換的實(shí)現(xiàn)還依賴于分布式處理技術(shù)，它能同時(shí)處理多個(gè)端口的數(shù)據(jù)流。所以第三層交換一般是中央處理器(CPU)、精簡指令集計(jì)算機(jī)(RISC)、專用集成電路(ASIC)并用的并行處理體系。
    采用第三層交換技術(shù)，同時(shí)集成部分路由功能的交換機(jī)就是第三層交換機(jī)或路由交換機(jī)。它保留了第三層上的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和服務(wù)，這些結(jié)構(gòu)和服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)分段、安全性、可管理性和抑制廣播等方面具有很大優(yōu)勢，具有鑒別各種應(yīng)用層協(xié)議的能力，有助于實(shí)現(xiàn)基于策略的網(wǎng)絡(luò)控制。
    路由交換機(jī)有較高的路由能力和較低的延遲，能同時(shí)支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(IP)和IPX，具備一些安全機(jī)制，如存取控制等。但是路由交換機(jī)缺乏路由器的靈活性，且僅支持有限的路由協(xié)議，同時(shí)也缺乏高級路由器的緩存能力。
    三、第四層交換和交換式路由器
    對網(wǎng)絡(luò)的每次訪問都會(huì)在客戶機(jī)與服務(wù)器之間產(chǎn)生一串?dāng)?shù)據(jù)包，這些數(shù)據(jù)包構(gòu)成的數(shù)據(jù)流可分別在第二、三或第四層進(jìn)行識別，各層會(huì)依次提供關(guān)于該數(shù)據(jù)流的越來越詳盡的信息。網(wǎng)絡(luò)管理的一個(gè)最基本的工作就是控制這些網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流。如果一臺(tái)客戶機(jī)同時(shí)使用同一服務(wù)器上的多個(gè)應(yīng)用程序，那么，僅僅讀取第三層信息就不會(huì)知道在同一服務(wù)器上有多個(gè)不同應(yīng)用程序被使用，這樣就無法辯認(rèn)出不同應(yīng)用的數(shù)據(jù)流，更無法為每個(gè)數(shù)據(jù)流逐一實(shí)施不同的有針對性的控制規(guī)則。

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