李 菲

（阜新高等?？茖W(xué)校，遼寧 阜新 123000）

未來新一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的重要特點(diǎn)在于規(guī)模、功能、服務(wù)等多個(gè)方面的擴(kuò)展性，以便更好地適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行速度以及發(fā)展速度?，F(xiàn)如今的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)不能夠滿足多樣化趨勢的要求。路由交換技術(shù)的發(fā)展在很大程度上推動(dòng)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，路由技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的連接，并且可以完成對路徑的選擇、對數(shù)據(jù)包的傳輸。路由器的處理速度決定了互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，所以，為了進(jìn)一步完善網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，對路由交換技術(shù)的分析是非常必要的。在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期，路由器僅僅被當(dāng)作信息交換端口使用，而對于大型的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境而言，這種簡單的交換是無法滿足實(shí)際需求的，通過路由交換技術(shù)，能夠確保互聯(lián)網(wǎng)性能的穩(wěn)定運(yùn)行，在達(dá)到網(wǎng)絡(luò)高峰期時(shí)也不會(huì)對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量造成影響[1]。

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由交換技術(shù)的概念以及相關(guān)理論

路由是通過對網(wǎng)絡(luò)的相互連通而將信息從起源地址傳送到目的地址的活動(dòng)，已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。分組交換技術(shù)以及開放式的系統(tǒng)模型為互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展的過程中，路由成了必要產(chǎn)物，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行對路由的安全性與穩(wěn)定性提出了更高要求。網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)采用邏輯策略對網(wǎng)絡(luò)的不同子地址進(jìn)行判斷，選擇最為合理的路徑，對分開的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，完成各個(gè)子網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳送。路由屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，可以收發(fā)子網(wǎng)絡(luò)的信息信號，并且對數(shù)據(jù)地址進(jìn)行分組與存放，根據(jù)表項(xiàng)對信息進(jìn)行處理。網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)實(shí)現(xiàn)了通過多種算法對傳送路徑進(jìn)行優(yōu)化，有效提高網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)哪芰Γ怯?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中必不可少的連接設(shè)備。隨著互聯(lián)網(wǎng)的逐漸發(fā)展，新型的網(wǎng)絡(luò)路由交換技術(shù)再一次成為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的中堅(jiān)力量[2-3]。

1.1 路由器協(xié)議相關(guān)技術(shù)

針對目前的路由器協(xié)議技術(shù)來看，主要是口令認(rèn)證路由器協(xié)議和高級口令認(rèn)證路由器協(xié)議。相對來講，口令認(rèn)證路由器協(xié)議的安全性能有所欠缺，不能確保用戶信息的加密，很容易被不法分子運(yùn)用，主要是因?yàn)榭诹钫J(rèn)證路由器協(xié)議只有在用戶向目標(biāo)路由器提供用戶名與密碼的前提下，才能接受用戶的請求。高級口令認(rèn)證路由器協(xié)議對與用戶信息的安全保障相對較高，確保信息不被黑客盜取，主要原因在于，高級口令認(rèn)證路由器協(xié)議隨機(jī)初始值不同，用戶每次登錄的登錄信息也會(huì)不同。

1.2 路由技術(shù)

關(guān)于路由技術(shù)，主要是當(dāng)路由器從某個(gè)端口接收到數(shù)據(jù)包之后，會(huì)對數(shù)據(jù)包進(jìn)行分解，讀取目的IP地址，然后在路由表中進(jìn)行查詢，進(jìn)而確定下一步傳輸目標(biāo)，然后對數(shù)據(jù)包直接丟棄，并且向該數(shù)據(jù)包的源地址發(fā)送相應(yīng)信息。另外，路由器還會(huì)向其他路由器傳遞信息發(fā)送方的鏈路狀態(tài)。在路由技術(shù)中，路由查找技術(shù)是關(guān)鍵性技術(shù)，主要通過網(wǎng)絡(luò)處理器中的專用CoP來完成。路由查找的主要任務(wù)是根據(jù)目的地址，在轉(zhuǎn)發(fā)表中對相應(yīng)的路由進(jìn)行查找，通過路由查找技術(shù)決定了其轉(zhuǎn)發(fā)能力。

1.3 高速交換技術(shù)

交換網(wǎng)絡(luò)是高性能路由器的核心，直接關(guān)系到路由器的性能與規(guī)模。高性能路由器需要具有更高的端口速率以及更大的端口密度，所以高速交換技術(shù)研究的主要目的在于提升網(wǎng)絡(luò)更大規(guī)模的擴(kuò)展能力。近幾年來，對交換技術(shù)的研究主要體現(xiàn)在交換網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展方面，交換網(wǎng)絡(luò)可以分為單機(jī)交換結(jié)構(gòu)和多級交換結(jié)構(gòu)。

1.3.1 單級交換結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的路由器一般采用單級的交換結(jié)構(gòu)，單級交換結(jié)構(gòu)中的共享輸出緩存結(jié)構(gòu)能夠提供理想的性能，但是對存儲(chǔ)器的要求卻隨著端口的增多而逐漸提高，在一定程度上制約了其擴(kuò)展性能?？傮w來看，傳統(tǒng)的單級交換結(jié)構(gòu)很難在規(guī)模與性能上進(jìn)行擴(kuò)展。

1.3.2 多級交換結(jié)構(gòu)

相對于單級交換結(jié)構(gòu)而言，多級交換結(jié)構(gòu)具有良好的擴(kuò)展性，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模交換網(wǎng)絡(luò)的首選。

高速交換技術(shù)的主要研究目標(biāo)是為了更大規(guī)模、更高性能的擴(kuò)展，是未來高性能路由器擴(kuò)展特性的基礎(chǔ)。

2 路由交換的技術(shù)原理

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中主要的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳送要依賴于路由器，在路由器內(nèi)部有主導(dǎo)數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆酚杀怼Ｂ酚善髟谶\(yùn)行的過程中，首先是對數(shù)據(jù)包進(jìn)行接收，將鏈路層進(jìn)行拆包處理，對目的IP地址進(jìn)行解讀，然后反饋到路由表，根據(jù)路由表的分析對接下來的工作進(jìn)行指示，重新為鏈路層進(jìn)行打包處理，隨后將數(shù)據(jù)包運(yùn)送到下一步。如果路由表對數(shù)據(jù)包的傳輸路徑不能確定，則會(huì)將數(shù)據(jù)包丟掉。鏈路狀態(tài)下的鏈路廣播主要是將發(fā)送信息者的鏈路層狀態(tài)通知到其他路由器[3-4]。

3 計(jì)算機(jī)路由交換技術(shù)的應(yīng)用

3.1 完善流量信息

網(wǎng)絡(luò)路由交換技術(shù)能夠提高路由器的流量測量、計(jì)費(fèi)以及性能監(jiān)控方面的可靠性。路由器端口上不再需要使用獨(dú)立的外部器對計(jì)費(fèi)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換。通過使用路由交換技術(shù)，路由器可以為所有端口的正向檢測提供完整的數(shù)據(jù)庫線索，并且可以從交換路由端直接接入檢測器，工作人員可以直接對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。通過路由交換技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員能夠?qū)拵牡娜魏渭?xì)節(jié)進(jìn)行掌握，最終實(shí)現(xiàn)服務(wù)器之間的相互通信與運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 提高網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的靈活性

路由器在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部軟件正常運(yùn)行的過程中，安全過濾器開啟，會(huì)將更多的服務(wù)程序向數(shù)據(jù)處理中心集中，導(dǎo)致路由器的運(yùn)行速度會(huì)有所降低。由此可見，路由器的安全性能是非常重要的。通過路由交換技術(shù)，可以有效提高網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的靈活性，有效提升網(wǎng)絡(luò)設(shè)備交換轉(zhuǎn)發(fā)的能力，迅速捕獲數(shù)據(jù)來源和數(shù)據(jù)目的，既能夠確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性能，又能夠確保線速性能，避免數(shù)據(jù)包受到干擾，提高網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的可靠性。

3.3 提升服務(wù)質(zhì)量

當(dāng)路由器交換機(jī)端口產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)傳輸或者內(nèi)存被占用時(shí)，可以通過路由交換技術(shù)采取擇優(yōu)傳輸措施。在對應(yīng)用程序進(jìn)行設(shè)置時(shí)，路由器會(huì)將Qos策略運(yùn)用在應(yīng)用層，所以，網(wǎng)絡(luò)操縱人員能夠更好地對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制[5]。

4 路由交換技術(shù)的發(fā)展趨勢

4.1 實(shí)現(xiàn)對交換機(jī)以及路由器相關(guān)配置

交換機(jī)、路由器、網(wǎng)橋三者均能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行過濾。不同之處在于：針對物理層的工作，路由器需要通過特定的軟件來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理。一般情況下，統(tǒng)一路由器下劃分多個(gè)子網(wǎng)，主要用于對IP協(xié)議進(jìn)行支持。路由器值允許網(wǎng)絡(luò)流量通過特定的IP地址。當(dāng)數(shù)據(jù)包通過路由器時(shí)，路由器會(huì)對校驗(yàn)值進(jìn)行重新計(jì)算，然后寫入新的物理地址。而針對比較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來講，為了進(jìn)一步提升處理效率，需要使用交換技術(shù)下的路由器，防止網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)自動(dòng)播放的現(xiàn)象。所以，路由交換技術(shù)的發(fā)展趨勢為能夠?qū)粨Q機(jī)以及路由器的相關(guān)配置進(jìn)行分析。

4.2 實(shí)現(xiàn)IP子網(wǎng)連通

路由器中的各個(gè)IP的網(wǎng)絡(luò)交換與分配不能夠通過靜態(tài)配置來完成，針對當(dāng)前的技術(shù)現(xiàn)狀來看，網(wǎng)絡(luò)用戶的主體對網(wǎng)絡(luò)修改的需求比較明顯。實(shí)際上，IP地址并沒有改變的基本空間。為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部與外部層面配置的相互分配，必須采取網(wǎng)絡(luò)列表的方式來對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制。面對這種情況，網(wǎng)絡(luò)管理者與用戶主體都需要對計(jì)算式進(jìn)行選擇。所以未來的發(fā)展過程中，路由交換技術(shù)的趨勢之一在于對多路由器協(xié)議之下的活躍IP子網(wǎng)進(jìn)行連通，這種趨勢也正是計(jì)算機(jī)路由交換技術(shù)的發(fā)展方向。

4.3 對路由協(xié)議進(jìn)行完善

在對多路由器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理時(shí)，會(huì)應(yīng)用到多路由協(xié)議。完成多路由協(xié)議之間的數(shù)據(jù)共享。如果每臺(tái)路由器都提供大量的網(wǎng)絡(luò)流量，由多個(gè)用戶共同組成的環(huán)境會(huì)占去大量的寬帶資源。90 s內(nèi)仍不能夠接收到站點(diǎn)信息，證明相應(yīng)的站點(diǎn)不可達(dá)。如果30 s內(nèi)，對應(yīng)站點(diǎn)接收到相鄰站點(diǎn)發(fā)出信息，便可以對相關(guān)的路由器選擇表進(jìn)行更新。在路由交換技術(shù)發(fā)展的過程中，需要根據(jù)管理距離來對路由器協(xié)議進(jìn)行選擇，實(shí)現(xiàn)路由器協(xié)議的逐漸完善。

4.4 網(wǎng)絡(luò)管理者對相關(guān)路由器協(xié)議進(jìn)行解析

路由器協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布之后，會(huì)通過某種方式通知其他路由協(xié)議，并且進(jìn)行重新分配，每個(gè)端點(diǎn)的信息都會(huì)發(fā)送到其他端點(diǎn)，而每臺(tái)路由器都會(huì)有一個(gè)可選協(xié)議，即便在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行多個(gè)路由器協(xié)議，也只能被自己識(shí)別[6]。

5 結(jié)語

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的過程中，路由交換技術(shù)發(fā)揮了非常重要作用，提高路由交換技術(shù)水平便可以提高網(wǎng)絡(luò)傳輸中信息的傳送速度，并且可以確保信息質(zhì)量與安全性。對路由交換技術(shù)的靈活運(yùn)用，能夠提高人們對該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展趨勢的正確認(rèn)識(shí)，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由交換功能的完善提供技術(shù)支持，最大限度地滿足用戶的需求。所以，在未來計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中，需要對路由交換技術(shù)高度重視，促進(jìn)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，適應(yīng)信息化發(fā)展的要求。

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