通信网络中的路由与交换技术

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网络路由交换关键技术分析与研究

作者：莫冰

来源：《现代信息科技》2018年第08期

摘 要：随着我国计算机网络技术不断发展，当今计算机网络在人们生产生活中有着极大的地位。网络路由交换技术作为计算机网络技术的衍生品，是推动计算机网络技术发展的重要因素之一。路由作为网络信息传播的路径，作为网络传输的纽带，其重要性不言而喻。基于此，本文重点对网络路由交换关键技术进行深度探究。

关键词：计算机网络；路由交换技术；路由协议

中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）08-0076-02

Abstract：With the continuous development of computer network technology in our country，nowadays computer network has a great position in people’s production and life. As a derivative of

computer network technology，network routing and switching technology is one of the important

factors to promote the development of computer network technology. Routing as the path of network

information dissemination，as a link of network transmission，its importance is self-evident. Based

on this，this paper focuses on the in-depth exploration of the key technologies of network routing and

路由和交换技术课程思政案例

摘要：

一、引言

二、路由和交换技术的基本概念

三、思政案例解析

1.案例一：华为事件

2.案例二：我国政策扶持下的路由和交换技术发展

3.案例三：网络安全与信息技术的紧密关系

四、路由和交换技术在现代社会的重要性

五、我国在路由和交换技术领域的优势与挑战

六、结论

正文：

一、引言

随着信息技术的飞速发展，路由和交换技术已成为现代社会不可或缺的部分。在这个领域中，我国取得了举世瞩目的成就。本文将通过思政案例分析我国在路由和交换技术领域的发展历程、优势与挑战，以期为大家提供一个全面的认识。

二、路由和交换技术的基本概念

路由和交换技术是计算机网络中的关键技术，它们分别负责实现网络中的数据传输和流量控制。路由技术是指在网络中传输数据时，根据数据包的目的地址进行转发的过程。交换技术则是通过交换机在网络中实现数据包的转发和流量控制。

三、思政案例解析

1.案例一：华为事件

华为作为我国在路由和交换技术领域的领军企业，其发展历程充满了艰辛与荣耀。在国际市场上，华为受到了来自竞争对手的打压和质疑。然而，华为始终坚持自主创新，逐步崛起为全球最大的通信设备制造商。这一事件反映出我国在路由和交换技术领域的实力，也显示了我国企业在国际竞争中的勇敢与智慧。

2.案例二：我国政策扶持下的路由和交换技术发展

近年来，我国政府高度重视信息技术产业，制定了一系列政策扶持措施。在政策引导下，我国路由和交换技术取得了长足进步。诸如华为、中兴等企业在全球市场逐渐崭露头角，为我国信息技术产业的发展做出了巨大贡献。

3.案例三：网络安全与信息技术的紧密关系

网络安全是信息社会面临的严峻挑战。路由和交换技术作为网络基础技术，其安全性直接关系到整个网络的稳定运行。我国在网络安全方面不断加强投入，积极研发安全可控的路由和交换技术，以保障国家信息安全。

四、路由和交换技术在现代社会的重要性

路由和交换技术在现代社会中具有举足轻重的地位。它们为全球数十亿网民提供了便捷的网络服务，推动了数字经济的发展。同时，路由和交换技术还在智能家居、物联网、5G等领域发挥着关键作用，为人们的生活带来便捷与智慧。

分析计算机网络路由交换技术的应用

现在我国科技日新月异，整个社会已经进入了一个以信息为主导的时代，正因为科技的发展，计算机网络技术渐渐被大家所熟知，且被运用在社会的各个领域，成为社会发展不可缺少的一部分。电脑和网络的普及显示出了科技的不断发展。如今，需要使用到计算机网络系统集成技术的领域越来越广，在计算机网络的使用过程中，路由器成为了信息的信源到信宿的媒介，它的使用在平时生活中的电脑网络中用的比较普遍，可以说路由器是网络连接的枢纽。把计算机网络路由交换技术进行开发，使网路连接速度更加迅速，网络连接质量得到提高，并且分析路由交换技术的发展。

标签：计算机网络；路由交换技术；应用

引言：

当代社会上，计算机技术已经被各行各业应用，不管是在生活上还是工作上，计算机技术已经覆盖了社会的方方面面，并且在各个层次方面都有了很好的发展。计算机的应用需要不同网络平台的支持，这样就需要计算机网络系统具有良好的路由交换技术。计算机技术和路由交换技术两者相辅相成，在计算机网络下，路由技术可以实现不同网络之间的连接，并且进行路径的选择和数据包的传输。目前的路由器对网络连接的处理速度在科技的发展中不断被提升，这样在一定程度上提升了计算机网络的质量和网络的速度，对互联网的发展意义重大。在这样一个信息化时代快速发展的今天，通过对路由交换技术的不断改进和完善，促进网络系统的快速、高质量连接。

1.计算机网络路由交换的相关理论研究

1.1路由技术

在路由器（如图1）的使用中，路由器内部会有一个路由表进行工作，在这个表里，会显示用户可以达到的地方，并且告诉用户如何去操作和操作的步骤。若路由器从某个端口收到了数据包，就会在数据层对数据包进行拆解，人后获得IP地址，再由路由表中通过查找，确认下一任的传输目标，最后再在数据链路层对数据进行打包，进行转发。对于路由表中无法查找到的下一传输地址的情况，路由器会主动将相应的信息传回到源地址上，然后再由路由器直接将数据包丢弃。路由器还可以实现数据链路层的数据包之间的传递，就是将信息发送方的链路状态和信息传送到其他的路由器上，路由表作为路由器中主要的工作系统，会明确告诉用户需要去那个地方和下一步的操作。

信ｌ息ｉ科ｌ学　浅谈局域网中的路由交换技术　蒋海岩　（哈尔滨金融高等专科学校，黑龙江哈尔滨１５００００）　摘要：路由交换技术是当今局域网中的重要环节，文章叙述了目前常用的几种路由交换技术。　关键词：路由技术：交换技术：网络性能　引言　的方向。路由技术　是交换网络的重要组成部分。交换网络中路由技术　选用得正确与否将直接影响到网络的整体性能的　好坏。因此路由技术越来越受到生产厂家与网络设　计人员的重视。　１三种路由技术　目前交换网络中的路由技术有三种，其中第　一种是最为保守的方法，即第三层的路由器与第二　层交换机相结合的方法。　第二层交换机严格限制于桥结构．用于同一　虚拟网内的不同节点之间的数据交换．在ＯＳＩ参考　模型的第二层，即数据链路层实现虚拟ＬＡＮ的功　能将第三层的功能留给路由器实现由路由器完成　虚拟网络之间的数据传输与建立ＬＡＮ与企业主干　网连接的工作。　第：：种方法采用分布式路由技术。其特点是　它使用多层交换机将第二层的桥与第三层的路由　结合在一起有的文献也将多层交换机称之为第三　层交换机。它本身所具有的路由功能支持虚拟　ＬＡＮ并支持大多数同一虚拟网内或不同虚拟网之　间节点的通信减少了工作组与部门之间所使用的　路由器的数目。但它　由器这是因为多层交换机只能提供高档路由器所　能提供的协议、安全、交通管理及与ＷＡＮ连接功　能的子集。如Ｃｉｓｅｏ公司７０００系列路由器能够处　理１２种协议并支持点对点、电路交换与信元交换　的广域网通信＇而Ａｌａｍｅｅ公司生产的Ｐｏｗｅｒｈｕｂ多　层交换机却只能处理三种协议：ＤＥＣｎｅｔ、ＩＰ与ＩＰＸ，　并且没有ＷＡＮ接口。因此多层交换机网络中需要　使用路由器作为广域网　路由功能。　第三种路由技术则在交换网中采用了一种全　新的结构璐由服务器与边界交换机相结合。传统　的路由器完成信息包的转发与路由选择两项工作。　而基于路由服务器的网络则由两个独立的设备分　别完成　述两项功能边界交换机完成信息包的转　发，而路由信息的确定由价格较为昂贵的路由服务　器完成。边界交换机只有在自己的地址表中找不到　目标节点的地址时才访问路由服务器此时路由器　对之响应—个正确的地址＆撷朔再将该信息缓存　备用。需要指出的是目前路由服务器与交换机之　间的通信协议还不统一，不同厂家的产品还不兼　容。　２比较与评价　匕述三种路由技术各有特色网络设计＾、员　可根据实际情况加以选用。下面将从四个方面对它　们进行比较。　２１组网规模　网络的大小是选择何种路由技术组网的决定　性因素。第二层交换机与传统路由器相结合的办法　适用于较小规模的网络萁牦鼢济实用。但当　网络规模扩展口寸１第二层虚拟Ｉ，ＡＮ的开销将明显　增大。随着主干网的扩屁多层交换机的智能优势　得到充分发撬由于它仅向那些属于某一特定子网　的网段转发广播，因此减少了主干网上广播数据的　数量。另外多层交换机组成的虚拟网络具有过滤功　能并能节省主干网的带宽与端站点的时钟，因此虚　拟网络的安全性较好。与第一种方法相比．由于交　换机可在工作组与部门范围内同时负责交换与路　由选径工作故节省了传统路由器使用的数目。分　布式路由器法与路由服务器也比较适用于大型的　分布式网络。　２２延迟　下降网络　延迟的大小一般与设备在数据转发之前所必须处　理的作业的多少成正比。第二层虚拟网使用桥而不　使用路由器因此相对速度较侥当执行—个简单的　ＭＡＣ地址寻找时，—个信息包　５４字询的延迟小于　１００微秒。第三层路由器的使用增加了头标的寻找　及某些苒法的执，厅＇因此大尢唯｝力Ⅱ了信息包的延迟　其延迟时间往往高达５毫秒之多。由第二层交换机　与第三层路由器结合组成的网络，当数据只经由交　换机时具有相当好的性触当数据从—个交换机经　由路由器流向另—个交换机时性能寝差。所以同一　虚拟网内节点之间的数据在ＭＡＣ层进行交换＇延　迟较小。不同虚拟网之间的节点交换信息时信息　包传递要经过路由器ＪＨ＝时网络延迟较大。分布路　由技术允许交换胡　第三层协议子网ＩＤ虚拟网问　｝器所形成的瓶颈。路由　路径的选择。偶而在边界　交换机不知道发送目标地址时才向路由服务器发　询问信皂包。此时才会出现寻径的延迟。正常情况　下玟熬：机可以直接在缓存地址表中查找地址之后　可直接转发信息包，此种情况下产生的延迟与　ＭＡＣ层交换机的延迟基本相同。　２３管理　路由信自存放于网络中各个路由器中每种协　议都有相应的表列。网管＾员！　弱　列潞由器进　行配置萁中包括滤波器的设置增加、修改路由表　等。加之人机界面是基于文本的界面，因此当企业　网扩展到较大规模时潞由器的管理与配置是相当　费时的。分布式路由技术不利的一面是其管理的开　销与路由及交换表数目　Ⅱ呈指数增加趋势。为　了　锄越一块　生产商家ｆ！＝睬用以下措施．在中心　控制台制定交通管制策略’并通过网络自动传播从　而避免对每个设备逐一配置，并增加图形人机界　面。路由服务器的梅　是易于管理只需对—个路　由服务器的配置就可提供高质量的服务与虚拟网　络的管理。如Ｃａｂｌｅｌｒｏｎ公司的Ｓｅｃｕｒｅｆａｓｔ管理程　序就能够允许网管人员利用屏幕对不同组的用户　分配访问权限姬过执行该软件将访问权限通知所　有的交换机。　路由服务器方法的另一个优　是’允许网管人　员透明地制定交通管理策略　必关心用户端的类　型。例如，网管人员可将以太交换机上的节点与　科　ＡＴＭ上的服务器分配给同—个虚拟局域网，而不必　输入以太　的ＭＡＣ或ＩＰ地址也　喻＾ＡＴＭ　节点的ＶＰＩＮＣＩ。　２．４价格　价格是＾们组网考虑的另—个主要因素。基　于第二层交换与路由器方式组网的方案价格最便　宜扮布式路由技术组网价格最高，币潞由服务器方　式组网价格适中。随着网络规模的扩大　明ｊ第二　层交换机与第三层路由器组网时．平均每个端日的　价格越来越，Ｊ、＇路由服务器组网的情况与之类似。　但分布式路由器组网方式平均每个端口的价格受　网络规模影响不大。　３与ＡＴＭ主干的连接　由于路由服务器与分布式路由方式组成的交　换网络与ＡＴＭ主干相连目前还没有统一的标准．　故各网络厂商所提供的连接方式也不尽相同。常见　的方法是将以太或令牌环局域网交换机的所有虚　拟网的数据送往装有ＡＴＭ接口卡的路由器但这　种作法的觇　是路由　影响了网络的整体性能。较好的方法黾以太ＬＡＮ　交换柳都备有各自的ＡＴＭ接口从而允许ＬＡＮ交　换机与ＡＴＭ交换帆直接建立　连接，不必经由路由　器这是一个明显的改进。但不同虚拟网之间的数　据传输仍需经过路由器弗　．存在。目前关于　传统的交通在ＡＴＭ上传输有两种标准：其一是　ＡＴＭ论坛制定的ＬＡＮ仿真，另—科瞒滩是国际计　算机互连网络工程任务组ＩＥＴＦ制定的ＡＴＭ上的　传统ＩＰ￣（ＩＰＯｖｅｒＡＴＭ）。ＬＡＮ仿真运行于介质访　问控制ＭＡＣ层，它的最大好处是能确保以太及令　牌环的数据在不需对应用程序及人机界面做任何　改变的情况下在ＡＴＭ网上正常运行。　ＩＰＯｖｅｒＡＴＭ标准与ＬＡＮ仿真具有相同的目　的与ＬＡＮ仿真不同的是庀只允许　ＩＭ数据运行　于ＩＰ网络。但是它　网之间数据的传输　路由器路由器将售　毖配　狺窟包庑成路由选甄　并在发送前再将信息包恢复咕　言元。这样傲效率明　显要低得多。为了消除路由器ｆ　的瓶醌Ａ　聊论　坛制定了ＡＴＭ上的多协议传输标准　Ｐ０Ａ淇目　的是解决ＡＴＭ上的多种协议的传输，这其中包括　ＩＰ、ＩＰＸ／ＳＰＸ与Ａｐｐｌｅｔａｌｋ等。ＭＰＯＡ的不同虚拟网　之问的路由数据是基于网络层的数掳｝ｆ吉息洳　子网地址　以达到避免使用外部路由器的目的。　４结束语　当前　，至于在可预见的未来路由技术仍是交　换网络的一个非常重要的组成部分。由于路由技术　选择得正确与否会直接影响网络整体性能因此在　实际工作当中应予以足够的重视。　｝：述三种路由器技术各有特点用户可根据自　二的实际需要加以选择。　注：作者系同济大学软件学院在读研究生。　一