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路由交换的技术原理及其运用分析
发布时间:2018-05-31
摘要
  未来新一代互联网体系结构的重要特点在于规模、功能、服务等多个方面的扩展性,以便更好地适应互联网的运行速度以及发展速度。现如今的网络体系结构不能够满足多样化趋势的要求。路由交换技术的发展在很大程度上推动了计算机网络技术的发展,在计算机网络环境下,路由技术可以实现不同网络之间的连接,并且可以完成对路径的选择、对数据包的传输。路由器的处理速度决定了互联网络的质量,所以,为了进一步完善网络技术的发展,对路由交换技术的分析是非常必要的。在网络发展初期,路由器仅仅被当作信息交换端口使用,而对于大型的网络环境而言,这种简单的交换是无法满足实际需求的,通过路由交换技术,能够确保互联网性能的稳定运行,在达到网络高峰期时也不会对网络质量造成影响[1]。
路由器交换技术

  1、计算机网络路由交换技术的概念以及相关理论

  路由是通过对网络的相互连通而将信息从起源地址传送到目的地址的活动,已经成为计算机网络的重要组成部分。分组交换技术以及开放式的系统模型为互联网的出现奠定了扎实基础。在计算机网络迅速发展的过程中,路由成了必要产物,计算机网络的稳定运行对路由的安全性与稳定性提出了更高要求。网络路由技术采用逻辑策略对网络的不同子地址进行判断,选择最为合理的路径,对分开的网络进行连接,完成各个子网络之间的数据传送。路由属于计算机网络中的节点,可以收发子网络的信息信号,并且对数据地址进行分组与存放,根据表项对信息进行处理。网络路由技术实现了通过多种算法对传送路径进行优化,有效提高网络传输的能力,是计算机网络中必不可少的连接设备。随着互联网的逐渐发展,新型的网络路由交换技术再一次成为网络运行的中坚力量[2-3]。

  1.1、路由器协议相关技术

  针对目前的路由器协议技术来看,主要是口令认证路由器协议和高级口令认证路由器协议。相对来讲,口令认证路由器协议的安全性能有所欠缺,不能确保用户信息的加密,很容易被不法分子运用,主要是因为口令认证路由器协议只有在用户向目标路由器提供用户名与密码的前提下,才能接受用户的请求。高级口令认证路由器协议对与用户信息的安全保障相对较高,确保信息不被黑客盗取,主要原因在于,高级口令认证路由器协议随机初始值不同,用户每次登录的登录信息也会不同。

  1.2、路由技术

  关于路由技术,主要是当路由器从某个端口接收到数据包之后,会对数据包进行分解,读取目的IP地址,然后在路由表中进行查询,进而确定下一步传输目标,然后对数据包直接丢弃,并且向该数据包的源地址发送相应信息。另外,路由器还会向其他路由器传递信息发送方的链路状态。在路由技术中,路由查找技术是关键性技术,主要通过网络处理器中的专用CoP来完成。路由查找的主要任务是根据目的地址,在转发表中对相应的路由进行查找,通过路由查找技术决定了其转发能力。

  1.3、高速交换技术

  交换网络是高性能路由器的核心,直接关系到路由器的性能与规模。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,所以高速交换技术研究的主要目的在于提升网络更大规模的扩展能力。近几年来,对交换技术的研究主要体现在交换网络体系结构的发展方面,交换网络可以分为单机交换结构和多级交换结构。
  1.3.1、单级交换结构

  传统的路由器一般采用单级的交换结构,单级交换结构中的共享输出缓存结构能够提供理想的性能,但是对存储器的要求却随着端口的增多而逐渐提高,在一定程度上制约了其扩展性能。总体来看,传统的单级交换结构很难在规模与性能上进行扩展。

  1.3.2、多级交换结构

  相对于单级交换结构而言,多级交换结构具有良好的扩展性,被认为是实现大规模交换网络的首选。高速交换技术的主要研究目标是为了更大规模、更高性能的扩展,是未来高性能路由器扩展特性的基础。

  2、路由交换的技术原理

  计算机网络中主要的节点数据传送要依赖于路由器,在路由器内部有主导数据传输的路由表。路由器在运行的过程中,首先是对数据包进行接收,将链路层进行拆包处理,对目的IP地址进行解读,然后反馈到路由表,根据路由表的分析对接下来的工作进行指示,重新为链路层进行打包处理,随后将数据包运送到下一步。如果路由表对数据包的传输路径不能确定,则会将数据包丢掉。链路状态下的链路广播主要是将发送信息者的链路层状态通知到其他路由器[3-4]。

  3、计算机路由交换技术的应用

  3.1、完善流量信息

  网络路由交换技术能够提高路由器的流量测量、计费以及性能监控方面的可靠性。路由器端口上不再需要使用独立的外部器对计费信息进行转换。通过使用路由交换技术,路由器可以为所有端口的正向检测提供完整的数据库线索,并且可以从交换路由端直接接入检测器,工作人员可以直接对数据进行统计与分析。通过路由交换技术,网络维护人员能够对宽带消耗的任何细节进行掌握,最终实现服务器之间的相互通信与运转。

  3.2、提高网络应用的灵活性

  路由器在网络系统内部软件正常运行的过程中,安全过滤器开启,会将更多的服务程序向数据处理中心集中,导致路由器的运行速度会有所降低。由此可见,路由器的安全性能是非常重要的。通过路由交换技术,可以有效提高网络应用的灵活性,有效提升网络设备交换转发的能力,迅速捕获数据来源和数据目的,既能够确保网络运行的安全性能,又能够确保线速性能,避免数据包受到干扰,提高网络应用的可靠性。

  3.3、提升服务质量

  当路由器交换机端口产生大量的数据传输或者内存被占用时,可以通过路由交换技术采取择优传输措施。在对应用程序进行设置时,路由器会将Qos策略运用在应用层,所以,网络操纵人员能够更好地对网络进行控制[5]。

  4、路由交换技术的发展趋势

  4.1、实现对交换机以及路由器相关配置

  交换机、路由器、网桥三者均能够对网络流量进行过滤。不同之处在于:针对物理层的工作,路由器需要通过特定的软件来实现网络管理。一般情况下,统一路由器下划分多个子网,主要用于对IP协议进行支持。路由器值允许网络流量通过特定的IP地址。当数据包通过路由器时,路由器会对校验值进行重新计算,然后写入新的物理地址。而针对比较复杂的网络环境来讲,为了进一步提升处理效率,需要使用交换技术下的路由器,防止网络中出现自动播放的现象。所以,路由交换技术的发展趋势为能够对交换机以及路由器的相关配置进行分析。
  4.2、实现IP子网连通

  路由器中的各个IP的网络交换与分配不能够通过静态配置来完成,针对当前的技术现状来看,网络用户的主体对网络修改的需求比较明显。实际上,IP地址并没有改变的基本空间。为了实现网络内部与外部层面配置的相互分配,必须采取网络列表的方式来对网络进行控制。面对这种情况,网络管理者与用户主体都需要对计算式进行选择。所以未来的发展过程中,路由交换技术的趋势之一在于对多路由器协议之下的活跃IP子网进行连通,这种趋势也正是计算机路由交换技术的发展方向。

  4.3、对路由协议进行完善。

  在对多路由器网络进行管理时,会应用到多路由协议

  完成多路由协议之间的数据共享。如果每台路由器都提供大量的网络流量,由多个用户共同组成的环境会占去大量的宽带资源。90 s内仍不能够接收到站点信息,证明相应的站点不可达。如果30 s内,对应站点接收到相邻站点发出信息,便可以对相关的路由器选择表进行更新。在路由交换技术发展的过程中,需要根据管理距离来对路由器协议进行选择,实现路由器协议的逐渐完善。

  4.4、网络管理者对相关路由器协议进行解析

  路由器协议通过网络发布之后,会通过某种方式通知其他路由协议,并且进行重新分配,每个端点的信息都会发送到其他端点,而每台路由器都会有一个可选协议,即便在计算机网络上运行多个路由器协议,也只能被自己识别[6]。

  5、结语

  在计算机网络快速发展的过程中,路由交换技术发挥了非常重要作用,提高路由交换技术水平便可以提高网络传输中信息的传送速度,并且可以确保信息质量与安全性。对路由交换技术的灵活运用,能够提高人们对该项技术发展趋势的正确认识,为计算机网络路由交换功能的完善提供技术支持,最大限度地满足用户的需求。所以,在未来计算机网络发展中,需要对路由交换技术高度重视,促进现代计算机网络的快速发展,适应信息化发展的要求。

  [参考文献]
  [1]高海燕.计算机网络路由交换技术的应用[J].电子技术与软件工程,2018(11):46.
  [2]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):68.
  [3]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,2014(3):290-291.
  [4]吴勇.计算机网络路由交换的技术应用与发展趋势研究[J].数字技术与应用,2017(1):32.
  [5]李雪光.计算机网络路由交换的技术应用和趋势探究[J].信息系统工程,2017(5):84.
  [6]郑瑞银.浅谈计算机网络路由交换的技术应用和发展[J].信息与电脑(理论版),2014(12):63.
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