交换机和路由器技术

交换机和路由器技术（共12篇）

交换机和路由器技术 篇1

交换机和路由器技术课程作为计算机网络技术课程的延续和深入, 深刻体现了网络工程中的实践内容, 是中职计算机网络专业的核心课程。因此探讨该课程在教学中反映出来的问题及解决办法, 对于建立合理的课程教学方案, 培养合格的网络技术人才, 意义深远。

近年来, 笔者承担了交换机和路由器教学任务。学生普遍认为交换机和路由器枯燥难学、操作命令多, 学生的畏学、厌学情绪使得教学过程困难重重。经过几年的摸索, 下面就交换机和路由器课程的教学提出自己的一些体会和实践。

一.实验室和教材

笔者学校网络实验室总体结构简单, 分成四个实验组, 每组配备六角形实验台1张、路由器2台、二层交换机2台、三层交换机1台、无线AP设备2个, 电脑6台, 实验功能相对完整, 能基本完成构建中小型网络技术配置的教学实验。实验室内配备投影仪, 教师可以方便对交换机、路由器配置等内容进行讲解和现场演示, 使讲课、演示、实验等均在实验室内进行。教材采用科学出版社出版的锐捷职业论证系列《网络设备互连实验指南》, 这本教材是锐捷网络设备的配套教材, 以实际的网络环境为依托, 针对每一个技术点都有相应的实验进行支撑, 通过工程案例从如何进行基本操作到如何实施园区网综合项目都进行了详细的讲解。

二.教学存在的困难

1.学生学习积极性普遍不高, 对网络技术基础知识掌握不好。期初笔者做一个简单测试, 过半学生懂得OSI模型层数和各层名称, 掌握简单的IP地址和子网掩码设置, 但OSI各层作用基本不懂, 子网划分基本不懂, 更不用说协议和网络服务端口等。交换机和路由器是计算机网络的后续课程, 教学难度难以想象。

2.交换机和路由器配置采用字符式命令, 学生对字符式命令记忆缺乏热情, 又不喜欢做笔记。每次实验时, 老师都要一直重复复习以前的命令, 教学进度落实不了。

3.网络实验室因为实验班级较多, 每做完一次实验, 网络设备都要重新恢复系统, 便于下一个实验班做实验, 总是有同学某些原因在2学时的课时内完不成实验, 或部分实验需要超过2学时操作, 下次课来的时候不得不重新开始, 这样使得课堂的效率不高。

4.老师辅导疲于奔命, 又效率不高。网络设备只有4套, 每套设备又由2小组轮流实验, 学生学习主动性又不高, 老师一方面要辅导实验, 排解各种疑难问题, 一方面要维持课堂秩序, 达不到教学效果。

三.教学体会和实践:

1.采用链式任务教学

链式任务教学法主张在课程的开始将一个综合的完整任务展现给学生, 然后将这个综合任务分解成若干子任务, 这些子任务随着课程的深入, 逐渐变化提高, 前面的任务是后面任务的准备, 一环扣一环, 最后完成总任务。例如本课程采用锐捷网络认证教材《中小型网络构建与管理 (第2册) 》附录2中的网络管理员综合实验题作为一个大项目, 结合教材, 整个课程教学内容围绕大项目展开, 完成教学内容即完成实验题的配置。

综合实验内容:

下图是某学校网络拓扑结构。该学校网络接入层采用二层交换机, 接入层交换机划分了办公网VLAN4和学生网VLAN5, VLAN4和VLAN5通过汇聚层交换机三层交换机与路由器A相连, 路由器A和路由器B通过路由协议获取路由信息后, 办公网可以访问路由器B后的Web服务器。为防止学生网内的主机访问Web服务器的Web服务, 路由器A采用了访问控制列表的技术作为控制手段。

这个任务里包含web服务配置, 子网的划分, vlan的实现, 静动态路由的配置 (包括RIP, EGRP, OSPF, BGP等多种路由协议) , 访问控制列表 (为了加强校园网安全, 配置标准ACL和扩展ACL) 等。通过这样的任务设计, 由易到难, 循序渐进, 极大地提高了学生学习的兴趣。让学生既能在实践过程中掌握技能, 又能在实践的同时理解知识, 达到双基目标。另外笔者还补充外网连接知识NAPT和NAT。

2.做好小任务的分解, 精心设计实验报告

整个综合任务根据知识点和实验课时需要分解成多个可独立操作的小任务。每个小任务要充分体现可独立操作, 可验证。因为每个实验要2个小组轮流操作, 每个小任务要充分考虑实验课时, 每组实验不超过35分钟。

精心设计实验报告, 帮助学生理清实验内容和步骤, 帮助学生记忆命令。每个小任务制作一个实验报告。实验报告最大特点就是课堂上辅导学生根据步骤的中文提示进行操作, 课外学生根据报告中的中文提示书写操作命令, 这样对学生记忆命令有很大帮助。如表1。同时这些实验报告经过理解和整理, 也有助于期末综合实训的实现。

3.加强综合实训, 帮助学生建构知识

建构主义学习理论认为:学习过程不只是学习者被动地接受知识, 而是积极地建构知识的过程。以上教学采用每次课完成一次小任务, 知识点较为离散, 没有达到一个拉总"练兵"目的。因此在最后阶段, 应该设置充足的专用时间, 让学生有机会进行一次综合实训, 把所学知识建构成自己东西并灵活应用, 解决实际问题。笔者将本校校园网作为综合实训项目, 组织学生参观校园网的规划, 要求学生三天专用实训制作完整的校园网配置, 并把配置结果电子存档。

4.实践为主, 理论辅助

交换机和路由器是实践性极强的一门课程。老师在设计教学任务时, 必须以实践为中心, 理论为辅, 理论为实践服务, 哪怕是理论一知半解, 也要要求学生熟练完成规定的实验任务。在实际教学中, 例如IP动态路由的配置相对简单, 但是动态路由协议本身较难理解, 许多知识远远超出学生的理解范围, 因此课程中应有所舍取, 原则是实践重于理论。

另外, 面对学生的网络知识基础较为薄弱的实际情况, 在课程设计时有必要增加理论教学内容, 复习必要的网络知识, 深入学习与路由器和交换机相关的知识, 配合实验任务设计。

5.采用学分制, 注重平时学习任务的落实

为了让学生重视平时的学习, 避免平时不用功, 考试临近时"抱佛脚"等不良现象的出现, 设置平时学分。每个学生期初基准分为100分, 课堂完成实验任务、课外完成作业、课堂提问做得好、实验时帮助其他同学 (不是替他做) 加分, 没完成任务的扣分, 如每次完成实验任务加5分, 不完成反扣5分, 到期末学分低于150分为不及格。平时教学中, 加分扣分透明公开, 采用方法引起学生关注自己的学分得失, 重视学分的获得, 逐渐形成竞争意识, 认真落实学习任务。事实上, 最后不及格的同学极少, 设立学分制, 最主要目的是培养学生竞争意识, 始终调动学生学习的积极性。

6.充分发挥小老师的作用

在网络实验教学实践中发现, 一个指导老师同时指导几十个学生做实验, 加上网络实验本身的复杂性, 往往不能满足教学的需求, 实验效果得不到保证。而如果采用学生互相帮助, 又容易出现代替做实验的情况。因此应充分发挥优秀学生充当小老师的作用。笔者选出四名实践能力强的优秀学生, 课外先辅导这些学生操作, 课堂上每人负责一套设备辅导实验。老师主要负责讲解一些原理性的问题、各种故障的排除, 学分的登记等。这样的方式不会出现很多学生出了问题等着一个老师去解决、浪费大量时间的现象, 同时把老师从一些重复出现的枝节性问题中解脱出来, 有精力关注实验中的普遍问题引导学生深入认识网络本质, 提高实验教学的效果。当然如何更好树立小老师的威信, 如何杜绝小老师代做实验, 也是笔者要思考的。

当前笔者正努力探索以赏识教育进行愉快教学。2009年9月的晋江台湾教师教学交流活动中, 一位台湾教师的一堂Linux系统操作课, 教师"说好话"水平炉火纯青, 不着痕迹的表扬学生和"说好话", 整个课堂给人一种自然轻松的感觉。笔者很大触动

同时, 如何更有效做好学生的分组实验, 通过分组实验加强学生之间的协调能力和合作精神, 也是笔者深思的问题。

综上所述, 本文面对教学现状提出以实践为主的链式任务教学模式, 加强综合实训, 精心设计实践报告, 充分发挥小老师参与教学模式, 在一定程度上解决了本课程在教学中存在的问题。以上是笔者多年的教学过程中做法和体会, 抛砖引玉, 为提高交换机和路由器的教学质量提供参考。

摘要：结合笔者的教学体会和实践, 分析了《交换机和路由器技术》教学中存在的困难, 提出以实践为主的链式任务教学模式和加强综合实训, 精心设计实践报告, 充分发挥小老师参与教学模式, 以提高中职交换机与路由器技术的教学效果。

关键词：交换机和路由器技术,链式任务教学,实践报告,学分教育

参考文献

[1]张妍, 张华宋智, 《〈计算机网络技术〉课程教学实践》, 《科技创新教育》中国科技信息2009年第4期

[2]李仕专姚坚, 《"交换机与路由器技术"课程教学改革探讨》, 《教研教改》2009.5 (下旬刊)

[3]杨玉明温晴, 《任务教学法评述》, 《中国成人教育》2007, 12 (12) .

[4]冯昊黄治虎伍技祥, 《交换机路由器的配置与管理》 (21世纪高职高专规划教材网络专业) , 《清华大学出版社》, 2005.12.

交换机和路由器技术 篇2

1. 转发基于第三层地址的业务流;

2. 完全交换功能;

3. 可以完成特殊服务，如报文过滤或认证;

4. 执行或不执行路由处理。

第三层交换机与传统路由器相比有如下优点：

1. 子网间传输带宽可任意分配：传统路由器每个接口连接一个子网，子网通过路由器进行传输的速率被接口的带宽所限制。而三层交换机则不同，它可以把多个端口定义成一个虚拟网，把多个端口组成的虚拟网作为虚拟网接口，该虚拟网内信息可通过组成虚拟网的端口送给三层交换机，由于端口数可任意指定，子网间传输带宽没有限制。

2. 合理配置信息资源：由于访问子网内资源速率和访问全局网中资源速率没有区别，子网设置单独服务器的意义不大，通过在全局网中设置服务器群不仅节省费用，更可以合理配置信息资源。

3. 降低成本：通常的网络设计用交换机构成子网，用路由器进行子网间互连。目前采用三层交换机进行网络设计，既可以进行任意虚拟子网划分，又可以通过交换机三层路由功能完成子网间通信，为此节省了价格昂贵的路由器。

4. 交换机之间连接灵活：作为交换机，它们之间不允许存在回路，作为路由器，又可有多条通路来提高可靠性、平衡负载。三层交换机用生成树算法阻塞造成回路的端口，但进行路由选择时，依然把阻塞掉的通路作为可选路径参与路由选择。

5 结论

局域网中路由交换技术研究 篇3

【关键词】　路由技术；整体性能；优缺点

路由技术是构成虚拟网络必不可少的部分，而选择路由技术的正确与否直接影响着整个网络性能的发挥。所以网络设计者及生产商非常重视路由技术的研发。

1　路由技术

目前共有3种交换路由方法：①最保守的技术，它简单的结合了交换机（第二层）与传统路由器（第三层）；②利用桥结构的多层交换机对数据进行不同节点的交换，从而实现数据的LAN虚拟功能；③应用全新的交换结构。即使用边界交换机与路由服务器相结合[1-2]。路由服务器只有当目标节点在地址表中找不到自身地址时才会被访问，此时服务器会返回正确的地址给交换机，交换机再进行缓存以防备用。

2　路由技术间的比较与分析评价

由于交换技术在三种路由器间有不同特点，所以笔者从4方面进行了分析，旨在为设计人员在设计路由时提供参考意见。

2.1网络规模

利用路由器进行组网时，网络规模的大小起着决定性作用。规模小的网络适合使用交换机与传统路由器相结合的技术，这种技术既经济又实用。当网络的规模不断扩大，主干网与虚拟LAN也不断扩展，此时保守的交换法不再具有优势。而多层交换机的桥式方法过滤性能及安全性较好，还可以减少主干网数据的传播量，减少部门和工作组间路由器的使用量，所以更具优势。同时路由服务器和分布路由器也适合在大型网络中应用。

2.2延迟

设备在转发数据前处理作业的能力与网络延迟大小呈反比，而网络延迟关系整个网络性能的高低，因此需提高作业能力，以降低网络延迟。第二层不用路由器而选择桥式结构正是基于这点考虑。如在执行MAC地址寻找时，64字节的信息包延迟时间不超过100微妙，而使用路由器会加大头标的寻找力度并执行更多的算法，这就增加了信息包的延迟时间。而这种保守方法在同一交换机进行交换时，时间性能较好，但在通过路由器交换给不同交换机的时效较差，所以节点间数据应在同一虚拟网络的MAC层进行交换。但分布式技术却可以在协议网间进行信息传递，这就克服了传统路由器的瓶颈[3]。同时路由服务器只会在边界交换机寻找地址无果时才会被访问，而后出现延迟，但这种情况很少见，因为交换机在一般情况下会在缓存地址中进行目标地址的寻找，然后信息包直接被转发，而在此时产生的延迟基本同于MAC层的延迟。

2.3路由器管理

当企业的网络扩大时，管理人员会对路由器进行重新配置，但分布式路由对人机界面的管理开销、交换表及路由的数量会呈现指数式增长。为了克制这一缺陷，厂家一般会采取如下防治措施：在控制台中心应用交通管制，并在网络中进行自动传递，省略逐一配置过程。另外在人机界面增加图形，利用服务器的管理能力，通过配置一个服务器使整个虚拟网络的服务质量得到提升，而且路由服务器可以使管理人员制定透明化的交通管理对策或进行改变，无需考虑用户端种類。

2.4组网价格

进行组网时还需考虑价格因素。保守方法的组网价格最便宜，路由服务器居中，分布式技术最高。若网络规模不断扩大，保守法和路由服务器进行组网时，端口的价格会随着数量的增多而下降，但分布式的组网不具有规模效应。

3　ATM主干与路由器的连接

目前，ATM与路由器的交换还没有统一标准，但有几种常用的连接方法。如将虚拟网中的数据通过令牌环或以太局域网传送到路由器（带有ATM接口），但这种方法会使整个网络的性能过于集中，网络风险也过于集中。在较多方法中，建立LAN与ATM间的直接连接是行之有效的方法，该连接利用每个LAN交换机的ATM接口，且不与路由器进行数据交换[4]。但这只存在同一网络中，若进行异网数据的传递，还会受到路由器的限制。ATM传送传统交通有两种标准：①用ATM论坛进行LAN仿真；②用IETE制定IP　Over　ATM标准。LAN仿真能够保证令牌环和以太数据在ATM网上进行正常运作，也不对人机界面和应用程序作出改变。而IP　Over　ATM　中的ATM数据在IP网络运行，并未完全解决不同网络间的数据传递问题，还依旧需要设置路由器，而且还要进行信元与信息包间的转换，大大降低了数据运行的效率。为了解决路由器瓶颈，ATM论坛制订了新的标注—MPOA（多协议传输标准），它能够解决IPX/SPX、IP、和Apple　talk等在ATM上的传输。MPOA的数据在不同网络间依据网络层的IP子网地址等数据进行传输，不再使用外部路由器。

4　结论

通过对路由器组网规模、延迟、管理、价格及其与ATM的连接进行对比分析，发现网络规模决定着路由器的组网形式。而网络延迟关系到整个网络性能的高低，所以要利用交通管制、服务器、ATM与路由器的连接进行科学合理的设置，从而提高虚拟网络的管理能力及运行效率。

参考文献

[1]刘志丹，马士玲.《核心路由交换技术》教学探索与实践[J].电脑知识与技术：学术交流.2012（4）：2306-2308

[2]梁艳，曾碧卿，唐华等.路由交换技术课程教学改革研究[J].中国教育技术装备.2011（12）：33-35

[3]王艳娜.利用路由交换技术构建安全有效的园区网[J].网络与信息.2011（1）：28-29

[4]张玉军，吴建胜，孙良旭等.对《路由交换技术》课程教学改革的探索与实践[J].中国科教创新导刊.2010（7）：183-183

作者简介：王雅婷，女，（1983.9-），吉林长春人，任职于中国联合网络通信有限公司长春市分公司，本科，研究方向：通信交换技术

交换机和路由器技术 篇4

1 计算机网络路由交换的理论研究

1.1 路由技术研究

路由器从某端口接收到数据包之后, 首先实施拆包处理, 对其目的IP地址进行读取, 然后通过对路由表的查询, 确定下一步的地址, 然后再实施打包, 并且转发数据包;如果不能确定下一步的IP地址, 路由器就会将该数据包直接丢弃掉, 将相应的信息返回该数据包的源地址。除此之外, 路由器还可以将信息发送方的链路状态等发送到其他路由器中, 这就是所谓的链路状态广播[1]。

1.2 主流路由器协议的技术分析

现在主流的路由器协议技术主要包括两种, 分别是口令认证路由器协议以及高级口令认证路由器协议。

其中口令认证路由器协议在安全性能方面存在一定的不足, 很难保证上网用户登录信息的加密需求, 很容易导致一些不法人员利用这一缺陷。导致这种情况出现的主要原因是口令认证路由器协议只会在登陆者将密码及用户名等信息提供给目标路由器, 并且在验证无误的情况下才会对用户的登录请求进行允许。

相对于口令认证路由器协议而言, 高级口令认证路由器具有较高的安全信息保证, 能够有效地保证黑客无法盗用信息, 这主要是由于高级口令认证路由器具有不同的随机初始值, 用户在每次登录的时候也具有不同的最终登陆信息。

2 网络路由交换技术的具体应用分析

2.1 使流量的信息更加完善

有效地结合跟踪应用程序以及交换式路由器, 能够使路由器在性能监控、记账以及流量测量等各方面的能力均得以显著提升。路由器不需要对相关的探测器进行特别的设置, 就能够保证该功能的实现, 这是因为路由器由于自身的转账信息而转换得到标准端口上的RMONR/MONZ。通过对交换技术的使用, 路由器能够将相应的线索提供给所有端口上的积极性监测, 同时还能够通过交换式路由器对探测器进行直接的访问。相关的技术人员可以应用路由器的这一特点, 详细的统计各种数据。利用这种统计数据的记账方法, 能够使网络管理人员对带宽的详细情况具有明确的了解, 最终实现对服务器之间平衡状态的有效维持[2]。

2.2 具备高效的网络安全以及灵活的网络应用

在软件处理应用的过程中, 一旦路由器采用了安全过滤包, 会使路由器每个包中的执行命令在很大程度上得以提升, 同时会使路由器的性能不断下降。在具体的应用过程中必须保证不能破坏交换式路由器的安全性能, 即使是在激活路由器的高级安全性能之后, 也必须使高级路由器具备较强的线速性能。一旦经过特定的ASCI处理, 就会迅速地捕捉到交换式路由器数据包的目的地和数据来源, 并且使其线速性能以及安全性得到充分的保证, 除此之外, 还能够有效的防止数据包受到其他因素的干扰[3]。

2.3 交换路由器必须具备较高的服务质量策略

如果在路由交换机中出现占满内存或者在端口出现过大的传输数据量, 就需要路由交换机利用服务质量实施择优处理。在对应用程序进行设定的时候, 路由器可以利用科学合理的服务质量策略有效地设定网络应用层中的流量, 这样网络管理人员在对网络进行控制的时候也会更加方便。

3 网络路由交换技术的发展趋势分析

通过分析交换机与路由器相关的配置, 可以发现, 网桥交换机路由器等在过滤网络流量的时候方式非常相似。然而路由器在物理层工作方式方面, 确实需要利用特定的软件才可以实现管理网络的目的。

路由器的IP协议支持一般都是先划分网络, 即划分成若干个子网, 而流向特定IP地址的网络流量才会被路由器允许通过。在每一个数据包到达路由器中的时候, 都会对该数据包进行数值检验以及重新计算, 同时还会在一个新的物理机制中写入进去。相对于对物理包网络地址进行直接查看的速度而言, 数据在路由器中的过滤速度和转发速度明显更低。如果网络具有较为复杂的结构, 那么要想使该网络的处理效率得以提升, 就必须借助路由器, 这样也能够有效地防止自动广播现象出现在网络中。所以计算机路由交换技术要想在未来实现更好的发展, 就必须充分满足分析交换机与路由器相关配置的要求[4]。

在网络中要想使用多种路由器协议, 必须要具有活跃的动态IP, 要想利用静态配置使每个IP的网络发布和交换都能够在路由器中实现是不可能的。立足于对当前发展形势的分析, 可以发现现在网络的改动需求由于企业计算机网络的不断发展而具有越来越大的变动, 然而其IP地址以及空间实际上基本不会改变。因此要想使外部的关卡以及企业内部的网络关卡之间实现相互配置, 可以利用网络访问列表对网络进行控制, 或者通过对网络的利用声明企业外部的网络关卡和内部的网络关卡, 上述这些方法都需要使企业的网络管理人员在具体工作中对可以使用的配置方法进行自主选择。因此未来路由技术发展的必然趋势就是在对多种路由器协议进行使用的时候, 具有活跃的动态IP。

对路由器有利的协议的发展。在管理多路由器网络的过程中, 需要保证路由信息在两种不同路由协议之间实现交换。如果路由器选择表在九十秒之内不能收到相关站点发送的数据信息, 就可以对相应站点进行不可达判定。如果相关站点每隔30秒就能接收到路由器在一定距离内发送的网络路由选择表, 就可以对相关路由器的选择表进行及时更新, 一般都是利用跳数的方式对路由器与路由器协议之间的距离进行度量。因此, 一般是以管理的距离为根据, 决定路由器选择的协议。所以对路由器有利的协议的发展, 也是路由器发展的一个重要趋势。

4 结语

现在出现了大量的新型计算机网络路由技术, 然而其中一些技术仍然不够成熟, 要想在实际的网络中对这些新技术进行应用, 仍然需要大量的研究和探索。通过对交换式路由的利用, 能够在网络使用的高峰期将较为理想的网络应用流量提供给路由器, 同时也可以有效保证网络的信息安全。

参考文献

[1]尹友明.基于计算机网络下路由交换技术的应用研究[J].科技创新与应用, 2013 (29) .

[2]翟俊斌.计算机网络路由交换的技术应用和趋势探究[J].计算机光盘软件与应用, 2013 (06) .

[3]夏法林.基于计算机网络路由交换的技术应用及其趋势研究[J].长春教育学院学报, 2011 (08) .

交换机和集线器及路由器的区别 篇5

集线器集线器是计算机网络中连接多个计算机或其他设备的连接设备,是对网络进行集中管理的最小单元。英文HUB就是中心的意思,像树的主干一样,它是各 分支的汇集点。许多种类型的网络都依靠集线器来连接各种设备并把数据分发到各个网段。HUB基本上是一个共享设备,其实质是一个中继器,主要提供信号放大 和中转的功能,它把一个端口接收的全部信号向所有端口分发出去。集线器实际就是一种多端口的中继器。集线器一般有4、8、16、24、32等数量的 RJ45接口，通过这些接口，集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能。由于它在网络中处于一种“中心”位置，因此集线器也叫做“Hub”。

首先说HUB,也就是集线器。它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。而交换机(又名交换式集线器)作用与集线器大体相同。但是两者在性能上有区别：集线器采用的式共享带宽的工作方式，而交换机是独享带宽。

这样在机器很多或数据量很大时，两者将会有比较明显的。而路由器与以上两者有明显区别，它的作用在于连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的路径 ，可以说一般情况下个人用户需求不大。路由器是产生于交换机之后，就像交换机产生于集线器之后，所以路由器与交换机也有一定联系，并不是完全独立的两种设备。路由器主要克服了交换机不能路由转发数据包的不足。

总的来说，路由器与交换机的主要区别体现在以下几个方面：

(1)工作层次不同

最初的的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层，也就是第二层，而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层(数据链路层)，所以它的工作原理比较简单，而路由器工作在OSI的第三层(网络层)，可以得到更多的协议信息，路由器可以做出更加智能的转发决策。

(2)数据转发所依据的对象不同

交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的，描述的是设备所在的网络，有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的，由网卡生产商来分配的，而且已经固化到了网卡中去，一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。

(3)传统的交换机只能分割冲突域，不能分割广播域;而路由器可以分割广播域

由交换机连接的网段仍属于同一个广播域，广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播，在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域，广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能，也可以分割广播域，但是各子广播域之间是不能通信交流的，它们之间的交流仍然需要路由器。

(4)路由器提供了防火墙的服务

路由器仅仅转发特定地址的数据包，不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送，从而可以防止广播风暴。

交换机一般用于LAN-WAN的连接，交换机归于网桥，是数据链路层的设备，有些交换机也可实现第三层的交换。 路由器用于WAN-WAN之间的连接，可以解决异性网络之间转发分组，作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组，然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络，并采用不同协议。

相比较而言，路由器的功能较交换机要强大，但速度相对也慢，价格昂贵，第三层交换机既有交换机线速转发报文能力，又有路由器良好的控制功能，因此得以广泛应用。

目前个人比较多宽带接入方式就是ADSL，因此笔者就ADSL的接入来简单的说明一下。现在购买的ADSL猫大多具有路由功能(很多的时候厂家在出厂时将路由功能屏蔽了，因为电信安装时大多是不启用路由功能的，启用DHCP，打开ADSL的路由功能)，如果个人上网或少数几台通过ADSL本身就可以了，如果电脑比较多你只需要再购买一个或多个集线器或者交换机。

从工作原理上看交换机和集线器是有很大差别的。首先，从OSI体系结构来看，集线器属于OSI的第一层物理层设备，而交换机属于OSI的第二层数据链路层设备。

其次，从工作方式来看，集线器采用一种“广播”模式，因此很容易产生“广播风暴”，当网络规模较大时性能会受到很大的影响。而当交换机工作的时候，只有 发 出请求的端口和目的端口之间相互响应而不影响其他端口，因此交换机能够在一定程度上隔离冲突域和有效抑制“广播风暴”的产生。

另外，从带宽来看，集线器不管有多少个端口，所有端口都是共享一条带宽，在同一时刻只能有两个端口传送数据，其他端口只能等待，同时集线器只能工作在半 双 工模式下;而对于交换机而言，每个端口都有一条独占的带宽，当两个端口工作时并不影响其他端口的工作，同时交换机不但可以工作在半双工模式下而且可以工作 在全双工模式下。

交换机和路由器技术 篇6

关键词：交换机；路由器；教学改革

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 06-0000-01

Teaching Reform Strategies of"Switch and Router" Course

Li Gang

(Huadu District Economic and Trade Vocational Technical School,Guangzhou510800,China)

Abstract:Switches and routers based on the characteristics of subjects and teaching techniques that exist in practice the reality of the problem,started the construction of teaching materials,teaching methods and teaching model,a comprehensive study and to develop effective practice of science teaching strategies,to enhance the switch teaching effectiveness and the level of router technology has an important role in the promotion.

Keywords:Switch;Router;Teaching reform

一、前言

交换机与路由器技术是网络技术的重要分支，其课程包含着诸多信息安全知识理论体系，因此在计算机专业课程教学中占据着重要的位置，是培养学生专业操作技能的基础学科。作为一门网络技术课程的细化延伸学科，交换机与路由器技术课程体现了网络工程教学的实践内涵，在强化学生的职业技能教育层面发挥着重要的作用。随着教学改革进程的不断深入，笔者经过多年的实践教学发现，交换机与路由器技术课程因其理论的系统性、实践的强化性、操作的高难度性与技术的多重性而具有较大的学习难度，学生们很难快速的掌握这门课程的学习技巧，因此普遍产生了畏惧、厌学的不良情绪，这无疑进一步加重了教学实践环节的困难与压力。基于这一现状笔者展开了对交换机及路由器课程教学改革的深入探讨，意图通过科学的改革策略切实提升交换机与路由器技术课程的实践教学水平。

二、正视教学现状，科学的选择课程教材

基于目前学生熟练应用交换机与路由器技术能力较弱、学习积极性不高、掌握基础知识不牢固、不广泛的现状，我们如果不对教材内容、教学进程、教学设计环节做适当的调整，加强学生对计算机网络基础知识与操作技能的重点培训，那么势必会导致教学效果的进一步下降。随着新一轮教学改革体系的完善，目前越来越多的关于交换机与路由器技术的配套教材涌入计算机教育行业，弥补了我国前期相关课程教材建设空白的弱势弊端。然而通过进一步细化研究，笔者却发现，当今大部分教材依然是基于Boson模拟器进行实验教学指导的，而我国很多学校已经构建了具有实际网络教学环境的实训基地，并具备了满足学生开展实验教学的基本条件。由于构建实验环境采用的路由器及交换机的参数、品牌及型号不尽相同，很可能导致基于模拟器进行实验教学的方式无法开展。因此广大计算机教师在对课程教材的选择上就必须依据学校现实配套的实验设备、实验环境进行教材内容的调整，这样给教学实践环节带来了很大的不便。因此笔者认为，在教材的选择环节，我们可以为学生准备两套教材，一套用来开展理论教学，教材的内容不必过难、过深，另一部用来开展实践教学环节，教材内容应包含一定的专业水准、强化学生的网络实战操作能力并贴近学生的生活实际。同时教师还应依据具体的实验教学环境、学生的实际学习需求与接受能力做进一步的教学内容编排与调整，在教学实践中注重对教学经验的积累，因材施教的为学生真正设计出适合他们学习的合理、丰富、来源于实践的课程教学内容。

三、以实践教学为主，注重辅助理论教学的强化

交换机与路由器技术课程是一门包含综合实践性较强的基础学科，只有动手能力强、实践思维活跃的学生才能充分掌握学习的技巧与捷径。因此在教学进程中，我们只有注重强化实践教学、深入培养学生的自主实践能力与解决网络问题的操作能力，才能使他们尽快找到学习的方法，并广泛产生学习兴趣。在对教学任务的设计环节广大教师必须以实践教学为中心，将理论教学设为辅助环节，即使学生不能深入掌握交换机与路由器技术的内在原理也要切实强化学生的熟练操作能力，促进他们顺利的完成实验任务。当然要想掌握好交换机与路由器的相关科学技术，学生们必须具有一定的网络技术基础，掌握相关的网络技能知识，因此，基于目前广大学生网络基础知识掌握程度较弱的现状，我们应在教学课程设计环节增设一定的网络理论教学内容，从而使学生通过深入的复习、夯实基础知识，掌握网络技能与路由器及交换机技能的内在联系，从而在科学的教学设计中最终形成综合的实践能力。

四、由简入难、全面实施链式任务教学法

基于交换机与路由技术的课程特点，我们应摒弃传统教学中只注重理论教学忽略实践教学的不良弊端，改变以往以黑板式教学为主的填鸭式机械化教学模式，而采用任务驱动教学方式，培养学生在教师的科学指导下自主的完成具有代表性的特殊学习任务，同时掌握重要的知识点与良好的实践操作技能。一般来讲，现行的教材设计中都是依据每一项知识点展开实践教学任务的安排与设计，体现了知识点设计不集中、不连贯的分散现象，在综合实训中学生很难将这些知识点连结在一起形成一种综合的实践能力，体现出顾此失彼的不良教学现象。由此不难看出，只有设计合理的教学实践任务才能将知识点形成有效的相连，并有利于学生构建统一的综合知识体系。因此笔者认为，我们应科学的采用链式任务教学法，在课程教学的初期便将一项整体的、综合的、完整的教学任务展现于学生面前，而后将这一综合性任务进行细化分解，分为若干个子任务，并将其深入贯穿于课程教学环节中。随着子任务的深入开展，任务的目标性能更加强大，前期的子任务成为后期任务的准备前提，而后一项任务则成为前期任务的阶段奋斗目标，形成了环环相扣、步步为营的纵向连接，最终学生将会循序渐进的完成整体项目的总任务目标，并形成综合的实践能力。

五、结语

总之教学实践中我们只要抓住交换机与路由器技术课程的教学特点、科学的安排教学进度，由易入难、由简单到复杂的开展链式任务教学，让学生充分感受阶段性学习的成功喜悦感，从而产生浓厚的学习兴趣，才能最终切实培养学生掌握综合的实践技巧并促进交换机与路由器技术课程教学水平的全面提升。

参考文献：

[1]杨玉明,温晴.任务教学法评述[J].中国成人教育,2007,12

交换机和路由器技术 篇7

关键词：交换机与路由器,一体化教学

交换机与路由器技术课程是计算机网络技术专业中的核心课程, 学生对该课程内容的掌握程度, 直接影响了其是否能成为一名合格的网络技术人才, 探讨如何让学生很好地掌握好这门课程, 意义深远。

一、理论与实践结合

在中专专业学校的课程教学中, 部分教师课堂教学中不太强调理论或实操的有机结合, 教学中要么只讲理论不做实操, 要么只搞实操不讲理论。对于《交换机与路由器技术》这门课程而言, 因实际工作环境的不同, 要求在配置交换机或路由器的过程中具体情况具体分析, 没有理论的支撑, 是不可能根据实际环境完成配置的, 因此在教学过程中, 务必需要理论与实操有机结合, 实现知识实用化、项目实际化, 否则学生将难于理解, 无法达到良好的教学效果[1]。

理论与实践比例分配方面, 讲求合理性[2]。如果在教学之初先花费了大量的时间长篇累牍地对其中的一些理论知识, 工作原理等进行讲解。自以为坚实的理论基础有利于学生对课程内容的理解, 甚至能促进学生深入掌握交换机与路由器的关键技术, 然而事实告诉我们, 以中专学生的基础现状, 往往是事与愿违的, 学生根本无法理解所谓的动态路由协议、多实例生成树协议等复杂的概念。教师讲授越深入, 学生越迷惘, 根本达不到教学目的。但如果认为中专生文化基础相对薄弱, 课堂教学只需搞实践不需讲理论, 势必影响学生今后的专业发展。一个连VLAN工作原理与划分意义都弄不明白的人, 很难相信他在以后的工作中能将企业的网络管理好。根据中专生的学习特点, 教师在教学的过程中务必要求学生熟练完成规定的实验任务, 对于理论部分, 应该将相关的重要的基本知识进行通俗化处理, 再进行传授。可采用案例教学法将理论教学与实践教学有机的结合在一起, 增强学习的趣味性, 使枯燥的理论知识通俗易懂, 让学生在完成操作的过程中理解知识的内涵[3]。如在讲授交换机配置中的生成树协议这部分内容时, 应该重点让学生掌握懂得在什么情况下使用生成树协议以及熟练使用生成树协议的配置命令, 而至于交换机如何实现实成树、什么根桥、根端口等复杂的原理概念, 只需用一些简单通俗的比喻扼要说明即可。值得一提的是, 理论与实践教学的开展在课堂上应该是相辅相承的, 应该是相互结合而不是独立分离的, 采取教、学、做的一体化教学模式, 在做中教, 做在学, 这样的教学效果才是最佳的[4]。总体而言, 在安排课程内容时必须有所取舍, 实践重于理论这个原则不能变, 根据多年的教学研究, 实践与理论比例约为4:1时教学效果较佳。

二、模拟与真实操作相结合

《交换机与路由器技术》这门课程的开设已经有相当长的时间, 可以说是伴随着计算机网络技术这个专业而诞生的。早期由于实验设备昂贵的原因, 相当多的学校无法购买足够设备来让学生进行实操, 因此, 在课程教学时是基于模拟器来完成的, 也就是所谓的学生的实践操作部分完全利用各种交换机与路由器的仿真模拟软件来实现, 如常见的模拟软件boson、packet tracer等, 学生没有对交换机以及路由器等网络设备进行过真实的配置。但随着近年办学条件的改善, 许多学校已经建立实际的网络实训基地, 具备了基本的实验条件。对于前者, 采用仿真软件来教学, 实属无奈之举, 因为毕竟是模拟, 不能完全体现真实交换机与路由器实际的工作情况, 况且目前软件功能也有一定的缺憾, 并不完美, 故建议这种情况的学校完全有必要至少买一套设备进行演示, 让学生在头脑中有一个具体的概念, 实在不行带学生到学校的网络中心参观也可。

那么建立了网络实训室后, 是否就完全采用真实的网络设备配置, 而不需要模拟仿真软件了呢?答案当然是否定的。根据多年的教学实践, 对于这门课程, 就算有了更完善的设备环境, 也应该模拟与真实操作相结合, 原因有三:

1、方便教学组织。

采用教、学、做一体化教学模式时, 重点是学生的做, 但由于交换机与路由器技术这门课程的特殊性, 牵涉到电脑接线、交换机摆放、设备配置、设备维护等环节, 若“教”的过程不好, 课堂秩序随时会变成一团糟, 甚至问题繁多, 事倍功半。这些在一些开放式实训室中更是体现得明显, 就算有的实训室配置了一些设备厂商开发的教学管理系统, 如目前职业学校网络专业较常用的神州数码网络学院 (netcollege) 系统, 虽然方便了设备的管理与维护, 但对于中专专业学校的学生来说, 直接进行交换机与路由器配置操作依然会存在着各种各样的大小问题, 与模拟操作不同的是, 许多学生一旦硬件操作调试出问题求助老师, 教师便要花费大量时间来查找原因, 同时多人有问题便会造成教师分身乏术, 因此, 有必要先让学生在模拟系统中先行进行配置测试, 成功了, 理顺了整个实验过程, 再实实在在的对交换机与路由器进行配置, 这样教学效果会更好。

2、解决现实设备的不足[5]。

对于一些简单的实验, 如教学初期的实验, 只用到一两台设备的, 一个班几十人下来, 或许还能分配每人一个工位, 但随着教学的深入, 实验的复杂性加强, 后面的实验动辄就需要多台设备, 如部分实验常会用到三四台交换机与路由器, 对于这种情况, 现实的设备数量几乎是不可能满足几十人同时有设备使用的。如一个相对较简单的“跨交换机相同VLAN间通信”实验, 也需要每个学生两台交换机, 算起来40人的话也要近百台交换机, 这对实验室的设备提供显然难以实现的。有人会说, 可以让学生分时操作或合作实验呀, 但现实的教学情况告诉我们, 这种方法对中专学生来说, 效果会大打折扣。因此, 可以利用仿真软件与真实操作结合的方式, 让部分学生在真实操作时, 另一部分学生不至于无所事事, 可以采用模拟仿真的软件配置, 然后再进行轮换。这样做的好处是不仅解决了现实设备不足的情况, 也迫使学生把每个实验做了两次, 加深了学生对知识的理解, 对配置操作更加熟练。

3、兼顾多种品牌的教学设备。

目前国内市场上所采用的交换机与路由器品牌众多, 大品牌主要有思科、华为、锐捷、神州数码等, 而学校在建设实验室场时, 为了教学的方便, 只能采取其中的一种设备。而这几个品牌设备之间, 各自有自己的配置代码, 也就是使用的命令不一样, 虽然配置原理几乎一样, 但不同厂商之间的设备配置代码依然会有至少20%左右的差异, 这就给教学带来了难题, 如果在校期间学校使用什么设备就只教学生相应系统的配置代码, 那么对学生出来社会以后的就业也是相当不利的。举个例子, 当学生求职于一间公司时, 发现公司所采用的交换机与路由器不是自己原来所学过的品牌设备, 总不能说自己不懂而放弃吧。因此, 采用模拟与真实操作相结合的方式, 实际上也无形中解决了这一问题, 使学生的学习内容更加全面。

总之, 为了追求教学效益的最大化, 采取理论与实践结合, 模拟与真实操作相结合, 是提高本课程教学效益的有效方式。

参考文献

[1]舒蕾, 马春文.计算机网络技术专业项目化教学的研究与实践[J].继续教育研究.2013 (3) :122-124.

[2]褚建立.交换机/路由器配置与管理项目教程[M].北京:清华大学出版社, 2011.

浅议软交换路由技术结构 篇8

国内各大运营商对软交换技术倾注了很大热情, 从2002年开始, 中国电信率先在全国进行了软交换试验, 随后中国联通也进行了全国范围内软交换网络的测试, 酝酿着采用软交换技术使分组话音从长途走向本地, 慢慢吹响了进军本地话音业务的号角。各运营商也着手进行了建设软交换商用网络的建设。目前, 各大设备商推出了软交换的解决方案, 但由于下一代网络是一个庞大的系统工程, 软交换大规模应用还受限于很多问题, 例如没有大规模的组网和运营经验, 标准和协议还在发展, 寻址、路由问题等。

随着下一代网络的日益壮大, 用户数量和软交换机 (SS:Soft Switch) 数量也将迅速增长。面对一个全国甚至全球性的庞大网络, 经济有效的路由技术已成为业界普遍关注的一个重要课题。

1 软交换路由技术存在的问题

1.1 用户定位与网络寻址。

软交换网络初期规模较小, 可以通过粗略的局码或区域号码配置出对端软交换机。但随着软交换网络规模的增大, 软交换机逐步增多, 路由信息配置逐渐成为繁重的负担。路由信息维护、个别地区改号和升位时, 网内其他所有的软交换机都要做设置, 这种情况下如果仍利用设备本身的数据库保存路由信息显然是不现实的, 必须考虑用更合适的寻址方式来有效解决用户定位问题。

1.2 不同软交换网络之间的路由互通。

一般来说, 软交换网络内部的路由互通策略无法直接适用于多个运营商软交换网络之间的互通, 原因如下:不同软交换运营商在其网络内部可能采用完全不同的路由策略, 如运营商A选择平面式组网, 而运营商B可能选择分级式组网, 若运营商A与B要实现互通, 则要求采用统一的选路方法, 或者直接在网间采用与具体呼叫协议无关的路由机制。某些软交换运营商可能希望屏蔽其内部网络拓扑结构以确保网络的安全性, 所以采用直接基于被叫地址信息的端到端路由方式可能就行不通了, 这时需要软交换网络内存在一台充当网关角色的软交换机, 呼叫首先被路由到该网关软交换机, 然后由它建立到被叫目的软交换机的路由。

由于软交换运营商彼此间网络规划的独立性, 处于互通关口的软交换机节点不可能了解对方网络内的所有路由信息, 且对方网络内部的节点路由拓扑变化很可能不会自动通知到本网, 因此采用直接寻址模式的情况下, 需要建立机制以实现路由的自动广播。

2 软交换网络的路由结构

定义一个软交换机所辖的区域为一个控制域。在路由结构设计中, 要进行控制域的划分, 多个软交换机不论采取何种控制区域划分方式, 都涉及到对网关设备的寻址, 即路由问题。路由结构可以分为三种方式:全平面方式、分级方式、定位服务器方式。

2.1 全平面结构。

所有的软交换机处于同一逻辑平面, 每一台软交换机均掌握全网的路由设置数据。因此任一软交换机的增加或减少, 都需要对所有软交换机的路由数据做出更改。全平面方式如图1所示。全平面的路由结构可以通过局号或区号配置出对端的软交换机, 因此该结构适合应用于先期规模较小的软交换网络。由于目前世界上所有软交换运营商的网络规模都很小, 所以他们均采用这种软交换机全互联的平面式路由结构。

2.2 分级路由结构。

对于软交换大网, 软交换机全互联的平面式结构将导致路由数据信息维护极其复杂, 因此可借鉴PSTN网的分层思想, 将软交换机划分为不同层次, 实现分级路由。和PSTN不同的是, 此时软交换用户面的承载仍是端到端的分组承载。可将软交换机划分为不同层次, 例如划分为省、大区或者国家顶级软交换等层次, 实现多级路由。软交换分级路由方式如图2所示。由于软交换机的处理性能和容量都比PSTN交换机有较大增强, 而且用户面不再需要分级转发, 所以路由层次与以前PSTN C1～C5的五级结构相比可以大大减少。一般来说, 可考虑将软交换网络分成区域服务与域间互联两部分, 类似于PSTN本地网和长途网的概念。区域服务软交换机是指在某区域范围内服务的软交换机。如一个大本地网内的服务软交换机, 只需了解本区域内的路由信息, 对于非本区域的路由, 该软交换机只需要把请求转发到与之相连的域间互联软交换机即可。区域服务软交换机重点在于为其所带用户提供丰富的业务。域间互联软交换机则负责软交换多个域间的路由功能, 如省间路由, 或者不同软交换网络间路由。当域间互联软交换机的路由数据过于庞大时, 可考虑将其分成多级结构, 如省级互联软交换机、大区级互联软交换机和国家级软交换机, 但所有域内服务软交换机仍是平面结构。为实现域间互联路由功能, 需要为域间互联软交换机配置相应的路由信息。一般情况下, 路由配置是静态配置的, 其特点如下:域内和域间路由信息分别保存。域间静态路由信息没有必要向区域服务软交换机广播或同步。区域服务软交换机只保留本身所带用户和区域内软交换机的路由信息。路由只需配置到下一跳软交换机, 这样可减少每台软交换机中的路由信息, 便于维护管理。同时, 运营商之间的路由只需配置到对方的网间互联软交换机, 没有必要也可能不允许了解到对方内部的路由结构。总之, 这种分层软交换机结构的静态路由方式沿袭了PSTN成熟的多级路由体系, 使每台软交换机的路由数据相对简单, 并使软交换组网的结构比较清晰。

2.3 定位服务器的方式。

由于IP网的特点, 一种观点认为软交换网络不同于传统的分层PSTN网络, “局向”等基本路由概念将不再有任何意义, 网络中任意一个软交换机设备都应能够直接定位对端设备, 避免IP网中呼叫信令的逐跳处理转发。这可通过集中设置的共享的定位服务器 (LS:Location Server) 来实现, 其路由结构如图3所示。

当某个地域的软交换机扩展到一定数量, 可考虑设置LS为本域内某组软交换机提供路由服务, 以便本域内软交换机间可保持彼此的路由信息以确保快速的呼叫建立。这时每台软交换机仅与特定的LS联系 (根据主备用或者负荷分担的某些策略进行) , 由该LS完成对落地软交换机的定位并响应请求。LS可根据网络容量的大小灵活设置层次, 若规划合理, 能较好解决大型网络的组网问题。这时软交换机本身保存自己控制范围内用户的完整路由信息以及同一域内软交换机之间的路由数据。此外, 软交换机还可考虑对一些常用地址建立本地映射库来加快常见呼叫的接通时间, 也可由LS建立这样的本地映射库以便于维护。LS本身不是NGN网络框架中定义的标准实体, 而是在解决NGN大网路由问题时提出的一个功能实体, 其功能特性并没有得到业界统一认可。总的来说, LS主要特征包括:通过协议完成LS之间的信息互换;通过协议接受路由查询申请;支持E.164、IP地址、URI等多种路由信息;支持类似PSTN多层结构, 可划分不同的域和不同的层次, 各级LS均可具备汇接查询功能;提供安全性服务以及根据政府等方面的特别需求实现一些监控等特殊功能。目前, 软交换机和LS之间以及LS与LS之间业界尚未统一标准, 不同厂家用不同协议实现, 如TRIP, LDAP, DIAMETER+, RAS, H.323AnnexG协议等, 这将导致互通问题。而且, 不同实体之间的路由数据同步关联也是很重要的问题。从路由信息获得方式来看, LS有两种路由方式:采用静态目录服务实现的静态路由技术和动态路由协议实现的动态路由技术。静态路由指LS之间、软交换机和LS间路由信息静态配置。由于软交换机和LS一般都有静态IP地址, 所以在它们中保存用户号码和LS/软交换机IP地址的对应关系。近期刚出现的TRIP协议, 可用于LS之间, 以及软交换机与LS之间。它能保证软交换网上电话路由数据的一致性以及路由信息的自动更新。TRIP基于BGP-4协议, 在LS中完成类似于IP网络中路由器负责的IP路由信息自动生成和更新的功能。另外, 广义地说, 策略路由也是一种动态路由, 运营商可通过制定不同时间段、话务比例、安全级别等各种基于策略的路由数据使软交换网络的路由更高效灵活。

3 路由技术的发展和选定

对于国内主要运营商来说, 软交换网络必须能够覆盖到全国, 建设历程可以分阶段地从小容量向大容量过渡, 这就要求网络必须具备灵活、平滑的扩容方案, 以便最终形成覆盖全国数百个软交换端局和上亿终端设备的分层网络。

网络的发展并非一蹴而就, 运营商可以根据自己的网络情况逐步演进。在建设初期, 可采用软交换机全互联的平面结构和分级结构相结合的方案。在建设中期, 可采用一层定位服务器平面为软交换提供路由服务。在建设后期, 可采用分层的定位服务器为全网提供路由服务。

随着软交换的发展与成熟, 当软交换网络形成一定规模之后必然需要引入定位服务器来解决其呼叫路由问题。定位服务器的技术选择将影响整个软交换的网络架构, 关系到各运营商、各设备制造商的不同设备间的互通问题, 所以业界最终一定会就这方面的技术选择达成一致的标准。最终的路由技术标准可能是TRIP或ENUM路由技术的改进版本, 也可能是根据软交换路由需求重新定义的一套新的标准, 无论如何, 只有既能比较好地满足软交换路由的实际需求, 又能得到大多数团体认可的技术才可能成为最终的技术标准。目前处于标准形成的初始阶段, 多种路由技术并存发展, 各厂商从自身的实际状况出发对这些技术可能有着不同的主张与选择。

4 结论

软交换技术的发展是大势所趋, 也是今后重要的发展方向之一, 通过建设基于软交换技术的NGN网络, 整合宽带数据网络资源, 快速为用户提供所急需的各种语音、数据综合业务, 从而更好地开展网络业务的运营和满足用户通信业务不断增长的需求, 从而提升品牌, 也可以为未来基于软交换技术的NGN网络建设奠定良好的基础。

参考文献

[1]NGN原理及应用, 华为技术资料.

[2]赵学军.软交换技术与应用——现代通信网络技术丛书[M].北京:人民邮电出版社.

[3]赵慧玲, 叶华等.以软交换为核心的下一代网络技术[M].北京:人民邮电出版社.

交换机和路由器技术 篇9

一、光交换技术

1、光分组交换。

光分组交换可以分为三种, 分别是光ATM交换、光透明分组网以及波长交换分组网。首先, 光ATM交换。这种交换网络在应用过程中, 普遍应用光缓冲技术、电缓冲技术或是波分复用缓冲技术, 在路由选择过程中, 由波长进行主导。这种网络的主要构成部分是光缓冲存储器与信元选择器。其次, 光透明分组网。这种网络具有四个子层的接入接口, 分别是DCSL、NSL、WCSL以及链路子层。DCSL的主要任务是对数据数率进行有效适配, 并采用分组封装的方式对IP数据进行处理, 使其成为光分组;NSL是采用汇聚的方式对数据进行处理, 继而将数据处于子层的下部区域, 其主要任务是对光透明分组路由的地址进行标识, 并将标识放置于光透明分组头;WCSL网络中要对光纤的波长进行综合考虑, 将可以使用的资源进行编码标注, 并将编码提供给传输系统;链路子层网络是对光透明分组以及各个拥有数据汇聚的子层进行解复用、复用, 采用先入先出的模式进行队列排比, 在传送过程中, 要保证光透明分组具有独立性。最后, 波长交换分组网。WDM网络研究的不断深入促生了该网络技术, 相较于其他分组网, 这种网络具有波长较多以及可重构的特性, 具有较强的灵活性。SCWP在这种网络中具有较强的优势

2、光突发交换。

数据突发的中间节点是光域。为了便于对数据进行处理, 可以对数据的包头与控制分组进行有效处理, 例如, 转换为电。在传送分组中, 要使用统一波长对包头以及控制分组进行传送。现阶段, RFD光突发交换由于可以实现FDL以及网络带宽的高效利用, 是数据传送中被普遍应用的一种方式。在数据传送过程中, 常常会出现突发端等待时间较长、数据突发丢失以及争用等问题, 为了有效解决这些问题, RFD光突发交换利用JET协议, 在数据传送过程中, 在数据源处缓存突发分组。随着光因特网的发展, 由WDM链路以及WDM交换所构成的WDM层上将会实现IP直接运行。WDM层的出现, 将会促使光域可以采用直接交换的方式对直通业务进行处理, 这样IP层运行中将不会需求大量的高速收发器以及太比特路由器。

二、路由交换机

路由交换机有两种, 分别是IP路由器与OXC。首先, IP路由器。如果因特网以WDM为主, 其核心路由器必将是光IP路由器。IO路由器的主要功能与传统的路由器一致, 即运行路由协议、交换分组以及转发等。基于这种结构, 数据将不会出现突发交换, 例如, 电突发交换、光突发交换。对于传送来的分组, 边缘路由器会对其进行收集, 并进行合理分组, 最后利用骨干网进行传送, 路由器在转发过程中, 会参考突发交换的目的端。对于光骨干网而言, 突发的传送工具是全光通路, 全光通路在边缘路由器间, 而控制分组的活动区域依然是电域。DCG要与光数据中突发的BCP相对应, 并确保其传送通道具有独立性, 处理方式已电为主。光纤中会存有一种波长, 从而对数据传送通道进行有效控制, 在使用光纤过程中, 要保留该条波长。其次, OXC。OCX具有多种方案, 例如, 以空间为基础进行数据交换、以波长为基础进行数据交换等, 这几种方案将是OXC在未来几年主要的发展趋势。

三、光路由交换技术的发展趋势

随着通信领域的快速发展, 光交换机将会受到大力推广, OXC因其具有良好的可靠性能以及结构简单的特征, 将会成为通信领域的主要应用设备。现阶段, 在光路由科研工作中, 科研工作者正在大力开发光因特网, 这种网络涵盖了OADM以及OXC, 不久的将来, 将会在数据传输过程中正式投入使用。实现光网络智能化, 是光路由的主要发展方向。光交换技术的最终发展目标是对上述技术进行有效结合, 最终发展成为交换光因特网, 其主要特性是具有多协议波长标签。

结语:现阶段, 通过光交换技术, 人们可以在WDM网络上实现大宽带传送业务。在光交换科研机制中, 科研人员对OXC给予了高度重视, 光突发交换技术以及相配备的路由交换加、光分组交换技术被誉为对社会发展最具影响力的技术。

摘要：随着社会信息化进程的快速发展, 数据通信将取代语音通信, 由此可知线路交换网络必将面临着新的变革, 只有对其进行创新与发展, 才能保证该技术符合社会发展需求, 实现交换数据的分组业务。

关键词：新光路由,交换技术,发展与应用

参考文献

[1]刘静, 赖英旭, 徐玮, 杨震.路由与交换技术课程教学的创新探索与实践[J].中国教育技术装备, 2015 (02) .

[2]宫婷.计算机网络路由交换技术应用和发展[J].计算机光盘软件与应用, 2013 (22) .

[3]梁艳, 曾碧卿, 唐华.路由交换技术课程教学改革研究[J].中国教育技术装备, 2011 (12) .

基于路由交换技术的放疗网络改造 篇10

对于我国绝大多数有放疗科的医院而言, 十几年前, 医院网络和放疗网络各自独立建成, 互不融合[2]。但随着医院、放疗科的发展以及放疗技术的不断进步, 放疗网络规模日益膨胀扩大, 要求整个放疗网络能够稳定、安全、高效地运行并将原有结构层次单一、设备可靠性差的网络整合到医院大网络, 使得科、院网络无缝对接, 全面实现设备、信息的网络化管理, 保障在出现网络故障的时候, 能够高效、快速、准确进行诊断及处理[3,4]。

1 网络现状与存在的问题

1.1 放疗网络现状

早期放疗中心网络和医院大网络各自独立, 在需要科、院网络互通时, 常用的解决方案见图1, 依靠一台装有双网卡的Linux防火墙实现[5,6]。

1.2 存在的问题

问题一 (放疗网络内部) :早期的放疗网络只需要将放疗相关设备联系在一起, 结构单一, 因此所有设备同处一个网段。以湖南省肿瘤医院为例, 放疗网络的网段为192.168.1.0/24。这种网络结构在遭受环路故障时, 会导致全网性能急剧下降甚至网络瘫痪;另外当网络遭遇ARP攻击时, 也会导致整个网络性能的下降, 甚至是断网, 对安全放疗造成恶劣影响。更重要的是这样的网络架构不利于网络管理的智能化。

问题二 (放疗网络与医院网络之间) :科室、屋院网络互通时常用的解决方案存在一定的问题。随着医院、放疗科的发展, 科室、医院网络数据流量大增, Linux防火墙会造成信息拥堵或者信息传递丢失, 成为整个科、院网络互通的瓶颈。我们认为如果要构建一个安全的网络体系结构, 仅仅从软件上去实现是远远不够的, 还需要以硬件为基础去实施。因此我们提出基于路由交换技术的放疗网络改造方案, 这能从根本上解决科室、医院网络互通的问题。

2 利用三层路由交换技术解决联网问题

三层网络结构是采用层次化架构的三层网络, 包括核心层、汇聚层和接入层。对于规模较小的网络, 可根据实际情况对网络层次进行简化, 如采用核心层和汇聚层合并, 或汇聚层和接入层合并的层次结构。我们在现有的网络资源基础上利用三层交换技术解决了局域网中网段划分问题, 而后网段中子网必须依赖路由器进行管理, 这解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题, 满足了科室的要求, 具体设计方案见图2。

三层交换技术是相对于传统交换概念而提出的。众所周知, 传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层——数据链路层进行操作的, 而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。简单地说, 三层交换技术就是:二层交换技术+三层转发技术。

虚拟局域网 (virtual local area network, VLAN) 是一种建构于局域网交换技术 (LAN Switch) 的网络管理的技术, 网管人员可以借此通过控制交换机有效分派出入局域网的分组到正确的出入端口, 达到对不同实体局域网中的设备进行逻辑分群 (Grouping) 管理的目的, 并降低在局域网内大量数据流通时, 因无用分组过多导致拥塞问题, 同时也提升了局域网的信息安全保障。

考虑到放疗网络对稳定性、安全性能要求高的特点, 为了在医院大网络出现故障的时不影响放疗网络的运行, 我们采用了在配置VLAN的基础上实施三层路由交换, 两层数据转发的方案。

2.1 网络改造的目标

(1) 对原有设备使用进行优化。 (2) 采用层次化的网络设计, 优化整个放疗网络。 (3) 通过配置可管理的交换机、网络服务器、工作站, 实现全网的集中、远程管理, 以方便网络的设置和网络故障的及时处理。 (4) 适当地更换原有的集线器、交换机, 同时改造网络中大量的网络接口转换设备, 提高网络运行的可靠性和可维护性。 (5) 医院大网络主干采用传统的千兆以太网技术。整体网络结构以星形结构为主, 核心层2台H3C 7500系列交换机, 互为冗余和负载均衡, 实现了设备和线路的双冗余, 大大提高了稳定性和可靠性。接入层H3C 5100系统以太网交换机, 通过双链路连接至核心交换机。

2.2 具体实现

放疗科网络VLAN规划 (Tomo自成一小局域网, 通过添加静态路由加入放疗网络) 见表1。

(1) 对放疗中心核心交换机进行配置:

(2) 对医院大网络之一的接入层H3C5100交换机 (物理位置在放疗中心) 进行配置:

(3) 医院核心交换机H3C 7510进行配置:

最后用Ping命令在交换机以及各个VLAN连接的PC上测试网络连通性。

3 结论

我们设计方案的最大亮点在于打破了传统医院网络的三层交换必须在核心的模式, 充分结合VLAN技术和三层交换机的ip route-static静态路由配置策略来完成各个局域网内数据的高速路由转发功能, 从而解决了医院大网络出现故障就会影响放疗网络正常运行的问题, 达到了以最小、最经济的改造获得最大获益的目的。

摘要：应用路由交换技术以及虚拟局域网 (VLAN) 的规划、划分等技术, 安全、稳定、高效性地改造放疗网络和医院网络, 使放疗网络融入医院大网络, 有效地解决放疗网络与医院网络之间资源共享问题。

关键词：放疗网络,路由交换,虚拟局域网

参考文献

[1]吴智理, 倪千禧, 张九堂.堆叠技术在放疗网络中的应用[J].中国医疗设备, 2014, 29 (8) :55-57.

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[5]刘建峰, 潘军, 李祥和.Linux防火墙内核中Netfilter和Iptables的分析[J].微计算机信息, 2006, 22 (3) :7-9.

交换机和路由器技术 篇11

3月27日，美国宇航局研制的X-43A极速飞机在“飞马”火箭的推动下高速飞行。以约每小时8000公里的速度创造了飞机时速的世界新纪录。X-43A飞行速度大约相当于音速的7倍，大大超过现今世界的任何飞机。目前，美国五角大楼也在关注这一技术，希望能最早在2025年为美军装备使用这种发动机的高超音速轰炸机。这种飞机能在两小时内从美国本土飞抵全球任何目标。

自然科学基金受理量首次突破4万项

4月1日，从国家自然科学基金委获悉，2004年国家自然科学基金受理总量达42984项，这是国家自然科学基金委成立18年来最高数额，比2003年同期的受理量增加了20%。 其中，自由申请项目比2003年增加21.4%；青年科学基金项目比2003年增加34.7%；地区科学基金比2003年增加12.5%；重点项目比2003年增加7.9%；国家杰出青年基金比2003年增加20.7%；海外、港澳青年学者合作研究基金比2003年增加4%；联合资助基金比2003年增加132%。

仙女座中心存在大量准黑洞

4月1日，天文学家利用一项新的技术发现了仙女座的中央区域存在10个类似于黑洞的天体，仙女座距离地球250万光年，是离地球最近的螺旋状星团。新的研究方法可能将帮助天文学家在银河系和其他更为遥远的星系发现更多的黑洞。

转基因技术造出全球首条红荧光鱼

4年1日,台湾邰港生物科技公司首度发表全球第一条全身型红萤光基因鱼“邰港红色1号”， 将观赏鱼的技术与品质提升到另一个境界。他们将珊瑚红色基因运用基因工程及基因转殖的生物技术殖入青鱼的胚胎中，培育出了全身发红萤光的萤光鱼。

美国批准艾滋病唾液速测法

3月29日，布什政府批准了唾液快速检测艾滋病毒(HIV)法。这种前所未有的方法能够在20分钟内提供结果,准确率达到99%。美国政府批准的其他快速艾滋病毒检测法需要抽取血样。唾液检测法制剂最终可能不需处方在药店出售。正如怀孕检测法一样，唾液快速检测由于不需要接触血液,唾液检测法还可保护医护人员避免感染。

我国固体激光器件研究

又有新突破

4月4日，由南开大学光电子学研究室承担的国家自然科学重点基金项目——“双包层光纤光子器件及其应用研究”通过国家专家组中期验收。双包层光纤激光器可广泛应用于现代光通信、高精度激光加工、激光雷达系统、空间技术、激光医学、国防等领域。据介绍，该项目课题组在研制出了短脉冲光纤激光器的同时，又率先研制出了双包层光纤光栅，为双包层光纤激光器的全光纤化研究迈出了重要的一步。

鱼类如何演化成

陆上动物

4月2日，美国科学家揭开了关于生命起源的最大谜团。按照达尔文的进化论，陆上动物是从鱼类进化而成的。科学家在美国的宾西法尼亚州的一条公路附近挖出了一块距今3.65亿年的岩石，并在上面发现了世界上第一批四足动物的臂骨化石。专家们介绍说，这是一块肱骨化石，它可以帮助科学家解释古代，最原始的，有肺脏的鱼类是如何从鳍部长出肢，从而使它们“迈”出了从水中走向陆地的生命演化第一步。

我国4处遗产地

新获世界遗产证书

4月6日，云南“三江并流”、山西“云岗石窟”、北京“明十三陵”和南京“明孝陵”4处遗产地被联合国教科文组织正式授予世界遗产证书，标志着它们被正式列入《世界遗产名录》。

迄今，我国已有包括风景名胜区、重点文物保护单位、历史文化名城、古典园林、古村落等在内的29处自然或文化遗产被列入《世界遗产名录》。

7万年前人类已能象征性思维

4月2日，一个科研小组对在非洲发现的鸵鸟蛋壳珠和大量的其他史前古器物研究后宣布，研究证明人类能够开始符号思维的时代比以前认为的要早得多，早在7万年前的非洲现代人就已出现现代行为特征。

世界首部植物基因组染色体图谱在津诞生

4月4日，据南开大学消息，该校生命科学学院的“中国主要植物染色体研究”课题组历经25年，完成了对我国95科331属2834种植物染色体数目的研究及1045种植物核型分析，首次报道了我国银杏、芦笋的性别机制为ZW型和XY型，创建了植物染色体标本制备的去壁低渗法(WDH法)，制定了中国植物核型分析标准化，建立了我国植物染色体信息学研究平台，出版了世界上第一部植物基因组染色体图谱，填补了世界植物染色体图谱的空白。

我国首次发现植物染色体大规模不规则变异

4月5日，由西华师范大学生命科学院遗传专家汤泽生教授牵头的“航天诱变的基础研究”取得突破性进展，成功发现了凤仙花染色体的大规模不规则变异。目前，国内外遗传学前沿科研资料中还没有这方面的记载，因此这是世界上首次发现植物大规模不规则变异。 汤教授称，这一发现具有现实意义。变异后的凤仙花不仅突破了遗传学科理论，为以后的研究提供原始材料，而更大的价值是在民用上，从其后代中选择优秀单株培育出的新品种其药用价值得到提高。

我国研制成功路由交换“第一芯”

4月9日，我国第一颗通信领域路由交换系统的高端核心芯片———“华夏网芯”在四川成都高新区问世。 路由器，交换机中使用的芯片，是通信网络中的高端技术。此前，世界上只有美国的两家公司能够生产，世界市场完全由他们垄断。由专家组成的鉴定委员会对“华夏网芯”的专项鉴定认为：“华夏网芯TS2410”芯片采用网络处理器NFP、网络的安全管理性、可集成接入网功能和用户管理功能等方面优于国外同类产品，是目前中国最先进、最复杂、规模最大、也最具潜力的一颗数据通信芯片。

基于互联网路由交换技术的应用 篇12

关键词：计算机网络,路由交换,技术应用

一、关于互联网路由交换技术的概述

1.1主流的路由器协议

在用户进行网络使用的时候, 需要对路由器进行口令的登录才可以进行访问, 只有在输入的口令和用户名正确的时候, 用户才能进行网络的访问。主流的路由器协议由两种路由协议组成的, 分别是口令认证和高级口令认证, 如果用户使用的登录信息不进行加密处理的话, 非常容易导致网络被窃取, 这样使用户在进行互联网的时候的同时, 安全性也得到了保证, 在对用户的信息进行高级口令的验证的时候, 用户的信息即使是在网络黑客的面前, 都是非常安全的, 因为路由器在初始设置的时候, 是使用随机的方式来进行的, 在用户进行登录的时, 用户的每次登录信息都会不一样, 这样如果用户的信息被窃取的话, 黑客也无法使用这次登录的信息进行二次登录。

1.2路由技术分析

主流路由器协议技术。口令认证以及高级口令认证路由器协议是主流路由器协议的两种表现技术, 口令认证是指用户使用网络时, 需在正确的口令登录前提下才能进行网络访问。但其存在一定的不足, 出现用户信息被网络窃取的可能性非常大。高级口令认证路由器协议需要对用户信息进行高级口令验证, 这样即使网络遭受黑客攻击, 也能保证用户的信息不被窃取, 原因就在于高级口令认证具备不同的随机初始值, 相对于口令认证路由器协议, 高级口令认证路由器协议的安全性更高, 对于黑客非法盗用信息具有更好的防护性。

二、互联网路由交换技术的应用

1、交换式路由器。

交换式路由器通过跟踪应用程序, 能够使路由器在流量测量、记账以及性能监控等方面的能力得到提升。因为路由器的端口是路由器的记账信息进行转换得到的, 通过技术的交换, 路由器就能够在所有端口上检测和提供相应的线索, 另外还可以实现交换式路由端直接访问探测器, 这样就大大方便了相关的技术人员对数据的统计, 所以路由器不再需要特设的探测器, 就能够实现得到详细信息, 通过这种详细统计的记账方法, 可以让网络管理人员明确的了解消耗带宽的详细情况。

2、常规式路由器。

常规路由器在运行过程中, 应用安全过滤宝进行软件处理应用能大幅度的提升路由器每个包中的执行命令的数量, 同时降低路由器的使用性能。然而, 使用交换式路由器启用安全过滤器进行软件处理, 其安全性能不会受到很大的影响, 不仅如此, 应用交换式路由器后还会提高其性能, 具有较高的网络安全性和灵活的网络应用。在路由器的实际应用过程中, 需保证交换式路由器安全性能不被轻易破坏, 即便是在激活路由器的高级安全性能后同样能保证优异的线速性能, 交换式路由器所传输的数据包在通过特定处理后 (一般为ASCI) , 可对数据包的来源和目的进行迅速捕捉, 在保证线速性能处于良好状态的同时也能对安全性能起到保障作用, 此外还能有效规避其他因素对数据包的干扰影响。

3、交换式路由器。

能提供较高的数据质量。当数据在交换机端口进行传输时, 若出现内存饱和或数据传输量大、缓冲现象频繁等情况时, 路由器交换机可利用服务质量策略进行择优处理, 即对服务器质量进行分析后, 对所需处理的数据进行优先选择, 在对应用程序进行设定时, 交换式路由器可通过对数据质量、服务器质量进行评测, 从而对应用层流量进行合理设定, 方便网络管理人员对网络进行管理控制。

三、网络路由交换技术的发展趋势

3.1活跃的IP子网通

在网络使用多种路由器协议时, 需要非常活跃的IP子网通, 因为静态配置实现路由器中每个的网络交换和发布是根本不可能的, 从当前的发展形势来看, 企业计算机网络的发展对网络的改动需求很大, 要想方便企业内部的网络关卡与外部的关卡能够互相配置以实现再分配, 或者通过网络访问列表来控制网络, 又或者是利用网络声明业内部的网络关卡和外部的网络关卡, 这些都需要让企业的网络管理人员能够自主的选择并使用配制方法。所以, 在网络使用多种路由器协议时, 需要非常活跃的IP子网通必然是未来计算机路由技术发展的必然趋势。

3.2路由器与交换机配置

过滤网络流量的视角下, 分析路由器与交换的各自配置可发现, 路由器的主要作用类似于交换机和网桥, 但路由器在物理层工作方式上却不同于网桥交换机, 在运行时需要使用专门的路由器软件协议才能实现对整个网络的合理划分, 达到网络管理、流量传输的目的, 路由器的IP协议通常情况下是指:在网络被划分为若干子网的前提下, 允许带有特定IP地址的网络流量通过路由器, 且路由器会对接受到的每份数据包重新进行数值校验, 并写入新的物理地址

四、结论

计算机网络快速发展, 其中路由交换技术起到了不可磨灭的作用, 提高路由交换技术的水平就能够大大提高网络中信息的传说效率的同时还可以保证信息传送的质量。目前出现了了不少新型的计算机网络路由技术, 但是有些还不够成熟, 正处在研究阶段, 将其应用到实际的网络中去还要更长的时间。通过使用交换式路由, 能够保证在网络使用的高峰期可以提供路由器较为理想的网络应用流量, 并且对网络的信息安全等方面也有很大的保障。

参考文献

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