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三层交换机新型技术发展现状

  三层交换机有很多值得学习的地方,这里我们主要介绍三层交换机中新型技术的发展现状,共享交换架构中的线路卡到交换结构的物理连接简化为点到点连接,实现起来更加方便,从而更加容易保证大容量交换机的稳定性。


  三层交换机有很多值得学习的地方,这里我们主要介绍三层交换机中新型技术的发展现状,共享交换架构中的线路卡到交换结构的物理连接简化为点到点连接,实现起来更加方便,从而更加容易保证大容量交换机的稳定性。


  其次,CrossBar内部无阻塞。一个CrossBar的示意图如图所示,只要同时闭合多个交叉节点(CrossPoint),多个不同的端口就可以同时传输数据。从这个意义上,我们认为所有的CrossBar在内部是无阻塞的,因为它可以支持所有端口同时线速交换数据。


  在支持CrossBar技术的三层交换机中,一般采用了两类三层交换芯片:一类是可以出千兆、百兆端口的交换芯片;一类是仅仅出内部高速接口(往往是10G以上的速率)的CrossBar芯片,用于各个模块之间的互联。


三层交换机新型技术发展现状


  目前思科、Extreme、网捷网络、港湾网络等厂商都推出了基于CrossBar的核心交换机产品,但市场上也有很多内部仍然采用千兆端口互联的产品,主要是面向对性能要求一般、价格比较敏感的用户群体。


  基于硬件线速的访问控制


  随着网络中用户数量的增多,用户需要对MAC地址、IP地址、TCP/UDP端口号等信息进行控制,从而实现了严格限制局域网资源的访问,同时也用这个功能限制局域网用户对网络设备自身的访问。特别是最近一两年侵占和威胁网络资源的网络病毒的出现,极大地影响了三层交换机的稳定性,通过上述控制功能,在有效控制了用户业务的同时,也有效地保护了自身的安全和可靠性。


  此时三层交换机也就发展为”智能多层交换机”,主要就是具备了以上的控制功能。这种交换机的交换芯片支持一次处理64字节以上的内容,所以可以直接一次处理以太网帧MAC地址头、IP包头、TCP/UDP包头,从而实现了2~4层的基于硬件线速访问控制。还有一些智能控制功能如802.1X认证协议的支持,通过对RADIUS等AAA协议的扩展,达到对用户更加严格的控制。


  端到端QoS技术


  ASIC技术的高速发展使低端设备具备强大的QoS能力成为可能,网络的QoS开始从集中保证逐渐向端到端保证过渡。现在,网络边缘设备已经可以根据端口、MAC地址、VLAN信息、IP地址甚至更高层的信息来识别应用类型,为数据包打上优先级标记(如修改IEEE802.1p或IPDiffServ域),核心设备不用对应用进行识别,只需根据IPDiffServ和IEEE802.1P进行交换,并提供服务质量即可。这种智能的QoS功能也是基于芯片的64字节以上的处理深度发展起来的。


  更丰富的协议支持


  现在的智能多层交换机除了支持普通的二层协议之外,还支持BGP、IS-IS等丰富的路由协议,以及PIM组播路由协议、VRRP冗余备份协议等多种2~4层的协议。Extreme、港湾等厂商甚至推出了在以太网上支持50ms切换电信级环网技术的相关协议,使得三层交换机可以应用在更加复杂、要求更高的环境中。


  除了上述一些技术变化之外,三层交换机还支持三层端口汇聚技术、NTP(网络时钟协议)等功能,在这里就不一一详述。随着三层交换及相关技术的发展,三层交换机产品也有了很大的细分,根据功能不同可以分为盒式百兆三层交换机、全千兆盒式三层交换机、机架式模块化三层交换机,以满足不同网络未来的需求。

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