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[摘 要]三层交换技术的组成部分包括有路由功能和二层交换技术，在三层交换的VLAN划分下，直接将网络通过子网内的线速交换及其子网之间的线速路由来达到线速通信。本文现就三层交换技术的原理及应用进行了简单探讨，并提出了自己的意见及其建议。
[关键词]三层交换技术 路由 原理与应用
中图分类号：TD553 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0227-01
现代社会是信息高速发展的社会，人们的日常生活已经离不开网络技术的应用，在对网络技术进行优化和改善的过程中发现，网络的性能及其传输速度都有了很大的改善，其设备的功能也在逐步加强。现代网络技术的发展方向是朝着虚拟化、高速化、大型化这三者发展的，原有的路由器及其交换机的网络模式很难适应今天的变换模式，因此，将企业的局域网络逐步转换成为三层交换的形式刻不容缓。
一、三层交换技术简介
在原有的交换技术中，其主要操作过程是在OSI模型的第二层中进行，也就是数据链路层，而现有的第三层交换技术时在原有的第二层技术的基础上进行改进的。根据逻辑思维，在局域网中，不同的VLAN之间通信必须要经由路由器，并使之转发，但是每一个VLAN之间的数据通信量非常大，若是每一个路由器都要对每一个数据包路由一次，那么所要增加的数据通信量也非常大，最终就会导致路由器忍受不了负重而导致整个网络的运行速度减慢。针对这种情况，第三层交换技术就产生了，与第二次技术不同的是，第三层交换技术的操作过程是在OSI模型中的第三层进行数据包的快速转发，也就是在网络层当中操作。该技术所包含的二层处理能力非常强大，除了以上工作能力之外，还能够在OSI第三层代替或者完成部分功能。将第三层交换技术的所有总结在一起之后就会发现，这种技术是在二层交换技术与三层转发技术上的有机结合，使之能够很好的解决局域网中因为网段划分而产生的困境，真正的解决因为路由器速度缓慢而带来的速度不快及其网络规模受限制等情况。
二、第三层交换技术工作原理
在我国，使用较为频繁的第三层交换技术有流交换和报文到报文交换。其中，流交换工作并不只是单纯的在OSI模型上的第三层中处理报文，它正常的情况只是先对第一个报文先进行分析，之后再经过路由来处理。除了以上工作之外，还要在第三层地址上来转发这一报文，当流中剩下的报文继续交换到 OSI模型的第二层，在此之后，将源IP地址及其目的IP地址之间的通道打通。再通道被打通之后，三层交换机就不再需要将每次每次接收到的数据包进行拆包来判断路由，还有其他一种更为简洁的方式就是转发数据包，然后进行数据之间的相互转换。这样的做法给线速路由带来了很大方便。报文的处理过程必须要经过第三层，其数据转发过程也是在第三层的地址上进行。要想更好的掌握到第三层交换技术的要领，就要能够随时区别两种报文之间的不同转换方式。
但是流交换方式在之后的报文过程中就不再需要第三层技术的支持。同时它也不能很好的适应路由的拓扑变化，也就不能够识别路由表中对于标准协议的改变。所以，流交换方式要在原有基础上选择另外的一种协议，使之能够获得拓扑变化信息，从而更加方便交换。 报文到报文这种交换方式主要是运行一种标准的协议，同时还要维护路由表。除了这点之外，同时还能够动态的对报文重新路由，并直接避过网络的阻塞点和故障点，不需要花费时间等待高层的协议检测报文丢失，其中，特征较为明显的是能够直接适应路由的拓扑变化。
（一）流交换技术原理及其实现方式
在流交换过程中，第一个报文被分析并且确定其是在一组，具有相同的源地址或者目的地的报文或者师傅标识了一个“流”，在很大程度上节省了检查每一个报文所需要的实际。流交换有两个技巧，其中之一是能够在建立并穿过网路路径以后，就足以让流的长度增加，并方便我们利用；另外一个技巧则是要先对报文进行识别，识别它的特征等等，这样就能方便让流中的其他报文通过第二层路径。
（二）报文到报文交换技术原理及其实现方式
报文到报文的交换技术过程要遵循一个基本的数据流过程：报文进入到交换机的物理接口之后，也就是OSI模型中的第一层；之后经由第二层来接受目标MAC的检查过程。如图1所示，三层交换机的原理和设计；若是第二层允许交换，就进行报文到报文的交换，若是不允许交换，就进入到第三层，也就是网络层当中。当处于第三层时，报文要经过地址解析、路径确定及某些特殊服务 ，处理完毕后报文已更新 ，确定合适的输出端口后 ，报文通过 OSI 模型中的第一层传送到物理介质上。原有的路由器是一种电信的设备，很符合第三层报文到报文交换技术，但是现代社会所需要的是要克服其原有劣势基于软件的工作机制。
三、三层交换技术在VLAN中的应用
第三層交换技术使用最为广泛的就是替代原有的路由器使之成为网络的核心部分。有了这种技术之后，能够在以太网中，与其他普通的交换机相互配合使用，来提高整个系统的网络服务质量。与其他类型的大型局域网相比较，其他的局域网一般是在网络的核心层应用第三层交换机，相用第三层交换机上的各种不同类型的端口连接不同的子网或 VLAN，这样的结点数相对较少，结构相对简单，而且成本较低 ，也有较多的控制功能。由于在局域网上，不同 VLAN 之问的通信数据量是很大的，这样，如果路由器要对每一个分组都路由一次，随着网络上数据量的不断增大，路由器将不堪重负以至于成为整个网络的瓶颈。而如果采用三层交换技术，其中的路由模块在对第一个数据流进行路由后，将会产生一个 MAC 地址与 IP地址的映射表，当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次路由，从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟，提高了分组转发的效率，消除了路由器可能产生的网络瓶颈问题。
四、总结
三层网络交换技术和VLAN技术时网络交换机发展的新动力，交换机并不只是进行物理网络之间的连接，更多的是要代替原有的路由器，同时还要充当局域网路由器来使用。这样的技术能够提供一种非常好的网络管理手段，与此同时还能够很好的控制网络的广播风暴，最重要的是能够很大程度的提高三层通信之间的相互作用。三层交换技术在实现校园网内部多媒体、视频等等宽带传输有很大的意义，其主要的优点也是价格实惠，能够给今后的网络安全带来无穷的安全与保障。
参考文献
[1] 刘跃华.应用第三层交换技术建立安全的证券交易网络[J].计算机技术与自动化.2008（04）.
[2] 贺文华.虚拟局域网技术研究[J].计算机时代.2007（11）.
[3] 杜永新.第三层交换技术及其在VLAN中的应用[J].网络与应用.2009（10）.
[关键词]三层交换技术 路由 原理与应用
中图分类号：TD553 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0227-01
现代社会是信息高速发展的社会，人们的日常生活已经离不开网络技术的应用，在对网络技术进行优化和改善的过程中发现，网络的性能及其传输速度都有了很大的改善，其设备的功能也在逐步加强。现代网络技术的发展方向是朝着虚拟化、高速化、大型化这三者发展的，原有的路由器及其交换机的网络模式很难适应今天的变换模式，因此，将企业的局域网络逐步转换成为三层交换的形式刻不容缓。
一、三层交换技术简介
在原有的交换技术中，其主要操作过程是在OSI模型的第二层中进行，也就是数据链路层，而现有的第三层交换技术时在原有的第二层技术的基础上进行改进的。根据逻辑思维，在局域网中，不同的VLAN之间通信必须要经由路由器，并使之转发，但是每一个VLAN之间的数据通信量非常大，若是每一个路由器都要对每一个数据包路由一次，那么所要增加的数据通信量也非常大，最终就会导致路由器忍受不了负重而导致整个网络的运行速度减慢。针对这种情况，第三层交换技术就产生了，与第二次技术不同的是，第三层交换技术的操作过程是在OSI模型中的第三层进行数据包的快速转发，也就是在网络层当中操作。该技术所包含的二层处理能力非常强大，除了以上工作能力之外，还能够在OSI第三层代替或者完成部分功能。将第三层交换技术的所有总结在一起之后就会发现，这种技术是在二层交换技术与三层转发技术上的有机结合，使之能够很好的解决局域网中因为网段划分而产生的困境，真正的解决因为路由器速度缓慢而带来的速度不快及其网络规模受限制等情况。
二、第三层交换技术工作原理
在我国，使用较为频繁的第三层交换技术有流交换和报文到报文交换。其中，流交换工作并不只是单纯的在OSI模型上的第三层中处理报文，它正常的情况只是先对第一个报文先进行分析，之后再经过路由来处理。除了以上工作之外，还要在第三层地址上来转发这一报文，当流中剩下的报文继续交换到 OSI模型的第二层，在此之后，将源IP地址及其目的IP地址之间的通道打通。再通道被打通之后，三层交换机就不再需要将每次每次接收到的数据包进行拆包来判断路由，还有其他一种更为简洁的方式就是转发数据包，然后进行数据之间的相互转换。这样的做法给线速路由带来了很大方便。报文的处理过程必须要经过第三层，其数据转发过程也是在第三层的地址上进行。要想更好的掌握到第三层交换技术的要领，就要能够随时区别两种报文之间的不同转换方式。
但是流交换方式在之后的报文过程中就不再需要第三层技术的支持。同时它也不能很好的适应路由的拓扑变化，也就不能够识别路由表中对于标准协议的改变。所以，流交换方式要在原有基础上选择另外的一种协议，使之能够获得拓扑变化信息，从而更加方便交换。 报文到报文这种交换方式主要是运行一种标准的协议，同时还要维护路由表。除了这点之外，同时还能够动态的对报文重新路由，并直接避过网络的阻塞点和故障点，不需要花费时间等待高层的协议检测报文丢失，其中，特征较为明显的是能够直接适应路由的拓扑变化。
（一）流交换技术原理及其实现方式
在流交换过程中，第一个报文被分析并且确定其是在一组，具有相同的源地址或者目的地的报文或者师傅标识了一个“流”，在很大程度上节省了检查每一个报文所需要的实际。流交换有两个技巧，其中之一是能够在建立并穿过网路路径以后，就足以让流的长度增加，并方便我们利用；另外一个技巧则是要先对报文进行识别，识别它的特征等等，这样就能方便让流中的其他报文通过第二层路径。
（二）报文到报文交换技术原理及其实现方式
报文到报文的交换技术过程要遵循一个基本的数据流过程：报文进入到交换机的物理接口之后，也就是OSI模型中的第一层；之后经由第二层来接受目标MAC的检查过程。如图1所示，三层交换机的原理和设计；若是第二层允许交换，就进行报文到报文的交换，若是不允许交换，就进入到第三层，也就是网络层当中。当处于第三层时，报文要经过地址解析、路径确定及某些特殊服务 ，处理完毕后报文已更新 ，确定合适的输出端口后 ，报文通过 OSI 模型中的第一层传送到物理介质上。原有的路由器是一种电信的设备，很符合第三层报文到报文交换技术，但是现代社会所需要的是要克服其原有劣势基于软件的工作机制。
三、三层交换技术在VLAN中的应用
第三層交换技术使用最为广泛的就是替代原有的路由器使之成为网络的核心部分。有了这种技术之后，能够在以太网中，与其他普通的交换机相互配合使用，来提高整个系统的网络服务质量。与其他类型的大型局域网相比较，其他的局域网一般是在网络的核心层应用第三层交换机，相用第三层交换机上的各种不同类型的端口连接不同的子网或 VLAN，这样的结点数相对较少，结构相对简单，而且成本较低 ，也有较多的控制功能。由于在局域网上，不同 VLAN 之问的通信数据量是很大的，这样，如果路由器要对每一个分组都路由一次，随着网络上数据量的不断增大，路由器将不堪重负以至于成为整个网络的瓶颈。而如果采用三层交换技术，其中的路由模块在对第一个数据流进行路由后，将会产生一个 MAC 地址与 IP地址的映射表，当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次路由，从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟，提高了分组转发的效率，消除了路由器可能产生的网络瓶颈问题。
四、总结
三层网络交换技术和VLAN技术时网络交换机发展的新动力，交换机并不只是进行物理网络之间的连接，更多的是要代替原有的路由器，同时还要充当局域网路由器来使用。这样的技术能够提供一种非常好的网络管理手段，与此同时还能够很好的控制网络的广播风暴，最重要的是能够很大程度的提高三层通信之间的相互作用。三层交换技术在实现校园网内部多媒体、视频等等宽带传输有很大的意义，其主要的优点也是价格实惠，能够给今后的网络安全带来无穷的安全与保障。
参考文献
[1] 刘跃华.应用第三层交换技术建立安全的证券交易网络[J].计算机技术与自动化.2008（04）.
[2] 贺文华.虚拟局域网技术研究[J].计算机时代.2007（11）.
[3] 杜永新.第三层交换技术及其在VLAN中的应用[J].网络与应用.2009（10）.