計算機網(wǎng)絡路由交換技術(shù)的應用研究

李 菲

（阜新高等?？茖W校，遼寧 阜新 123000）

未來新一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的重要特點在于規(guī)模、功能、服務等多個方面的擴展性，以便更好地適應互聯(lián)網(wǎng)的運行速度以及發(fā)展速度。現(xiàn)如今的網(wǎng)絡體系結(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了計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，在計算機網(wǎng)絡環(huán)境下，路由技術(shù)可以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡之間的連接，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)絡的質(zhì)量，所以，為了進一步完善網(wǎng)絡技術(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)絡發(fā)展初期，路由器僅僅被當作信息交換端口使用，而對于大型的網(wǎng)絡環(huán)境而言，這種簡單的交換是無法滿足實際需求的，通過路由交換技術(shù)，能夠確?；ヂ?lián)網(wǎng)性能的穩(wěn)定運行，在達到網(wǎng)絡高峰期時也不會對網(wǎng)絡質(zhì)量造成影響[1]。

1 計算機網(wǎng)絡路由交換技術(shù)的概念以及相關(guān)理論

路由是通過對網(wǎng)絡的相互連通而將信息從起源地址傳送到目的地址的活動，已經(jīng)成為計算機網(wǎng)絡的重要組成部分。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)奠定了扎實基礎。在計算機網(wǎng)絡迅速發(fā)展的過程中，路由成了必要產(chǎn)物，計算機網(wǎng)絡的穩(wěn)定運行對路由的安全性與穩(wěn)定性提出了更高要求。網(wǎng)絡路由技術(shù)采用邏輯策略對網(wǎng)絡的不同子地址進行判斷，選擇最為合理的路徑，對分開的網(wǎng)絡進行連接，完成各個子網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)傳送。路由屬于計算機網(wǎng)絡中的節(jié)點，可以收發(fā)子網(wǎng)絡的信息信號，并且對數(shù)據(jù)地址進行分組與存放，根據(jù)表項對信息進行處理。網(wǎng)絡路由技術(shù)實現(xiàn)了通過多種算法對傳送路徑進行優(yōu)化，有效提高網(wǎng)絡傳輸?shù)哪芰?，是計算機網(wǎng)絡中必不可少的連接設備。隨著互聯(lián)網(wǎng)的逐漸發(fā)展，新型的網(wǎng)絡路由交換技術(shù)再一次成為網(wǎng)絡運行的中堅力量[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，主要是口令認證路由器協(xié)議和高級口令認證路由器協(xié)議。相對來講，口令認證路由器協(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用，主要是因為口令認證路由器協(xié)議只有在用戶向目標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，高級口令認證路由器協(xié)議隨機初始值不同，用戶每次登錄的登錄信息也會不同。

1.2 路由技術(shù)

關(guān)于路由技術(shù)，主要是當路由器從某個端口接收到數(shù)據(jù)包之后，會對數(shù)據(jù)包進行分解，讀取目的IP地址，然后在路由表中進行查詢，進而確定下一步傳輸目標，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)送相應信息。另外，路由器還會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)絡處理器中的專用CoP來完成。路由查找的主要任務是根據(jù)目的地址，在轉(zhuǎn)發(fā)表中對相應的路由進行查找，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)絡更大規(guī)模的擴展能力。近幾年來，對交換技術(shù)的研究主要體現(xiàn)在交換網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展方面，交換網(wǎng)絡可以分為單機交換結(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)模與性能上進行擴展。

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)具有良好的擴展性，被認為是實現(xiàn)大規(guī)模交換網(wǎng)絡的首選。

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

2 路由交換的技術(shù)原理

計算機網(wǎng)絡中主要的節(jié)點數(shù)據(jù)傳送要依賴于路由器，在路由器內(nèi)部有主導數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆酚杀?。路由器在運行的過程中，首先是對數(shù)據(jù)包進行接收，將鏈路層進行拆包處理，對目的IP地址進行解讀，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行指示，重新為鏈路層進行打包處理，隨后將數(shù)據(jù)包運送到下一步。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 計算機路由交換技術(shù)的應用

3.1 完善流量信息

網(wǎng)絡路由交換技術(shù)能夠提高路由器的流量測量、計費以及性能監(jiān)控方面的可靠性。路由器端口上不再需要使用獨立的外部器對計費信息進行轉(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)進行統(tǒng)計與分析。通過路由交換技術(shù)，網(wǎng)絡維護人員能夠?qū)拵牡娜魏渭毠?jié)進行掌握，最終實現(xiàn)服務器之間的相互通信與運轉(zhuǎn)。

3.2 提高網(wǎng)絡應用的靈活性

路由器在網(wǎng)絡系統(tǒng)內(nèi)部軟件正常運行的過程中，安全過濾器開啟，會將更多的服務程序向數(shù)據(jù)處理中心集中，導致路由器的運行速度會有所降低。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)絡應用的靈活性，有效提升網(wǎng)絡設備交換轉(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)絡運行的安全性能，又能夠確保線速性能，避免數(shù)據(jù)包受到干擾，提高網(wǎng)絡應用的可靠性。

3.3 提升服務質(zhì)量

當路由器交換機端口產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)傳輸或者內(nèi)存被占用時，可以通過路由交換技術(shù)采取擇優(yōu)傳輸措施。在對應用程序進行設置時，路由器會將Qos策略運用在應用層，所以，網(wǎng)絡操縱人員能夠更好地對網(wǎng)絡進行控制[5]。

4 路由交換技術(shù)的發(fā)展趨勢

4.1 實現(xiàn)對交換機以及路由器相關(guān)配置

交換機、路由器、網(wǎng)橋三者均能夠?qū)W(wǎng)絡流量進行過濾。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現(xiàn)網(wǎng)絡管理。一般情況下，統(tǒng)一路由器下劃分多個子網(wǎng)，主要用于對IP協(xié)議進行支持。路由器值允許網(wǎng)絡流量通過特定的IP地址。當數(shù)據(jù)包通過路由器時，路由器會對校驗值進行重新計算，然后寫入新的物理地址。而針對比較復雜的網(wǎng)絡環(huán)境來講，為了進一步提升處理效率，需要使用交換技術(shù)下的路由器，防止網(wǎng)絡中出現(xiàn)自動播放的現(xiàn)象。所以，路由交換技術(shù)的發(fā)展趨勢為能夠?qū)粨Q機以及路由器的相關(guān)配置進行分析。

4.2 實現(xiàn)IP子網(wǎng)連通

路由器中的各個IP的網(wǎng)絡交換與分配不能夠通過靜態(tài)配置來完成，針對當前的技術(shù)現(xiàn)狀來看，網(wǎng)絡用戶的主體對網(wǎng)絡修改的需求比較明顯。實際上，IP地址并沒有改變的基本空間。為了實現(xiàn)網(wǎng)絡內(nèi)部與外部層面配置的相互分配，必須采取網(wǎng)絡列表的方式來對網(wǎng)絡進行控制。面對這種情況，網(wǎng)絡管理者與用戶主體都需要對計算式進行選擇。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)進行連通，這種趨勢也正是計算機路由交換技術(shù)的發(fā)展方向。

4.3 對路由協(xié)議進行完善

在對多路由器網(wǎng)絡進行管理時，會應用到多路由協(xié)議。完成多路由協(xié)議之間的數(shù)據(jù)共享。如果每臺路由器都提供大量的網(wǎng)絡流量，由多個用戶共同組成的環(huán)境會占去大量的寬帶資源。90 s內(nèi)仍不能夠接收到站點信息，證明相應的站點不可達。如果30 s內(nèi)，對應站點接收到相鄰站點發(fā)出信息，便可以對相關(guān)的路由器選擇表進行更新。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)議進行選擇，實現(xiàn)路由器協(xié)議的逐漸完善。

4.4 網(wǎng)絡管理者對相關(guān)路由器協(xié)議進行解析

路由器協(xié)議通過網(wǎng)絡發(fā)布之后，會通過某種方式通知其他路由協(xié)議，并且進行重新分配，每個端點的信息都會發(fā)送到其他端點，而每臺路由器都會有一個可選協(xié)議，即便在計算機網(wǎng)絡上運行多個路由器協(xié)議，也只能被自己識別[6]。

5 結(jié)語

在計算機網(wǎng)絡快速發(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)的靈活運用，能夠提高人們對該項技術(shù)發(fā)展趨勢的正確認識，為計算機網(wǎng)絡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，在未來計算機網(wǎng)絡發(fā)展中，需要對路由交換技術(shù)高度重視，促進現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡的快速發(fā)展，適應信息化發(fā)展的要求。

[參考文獻]

[1]高海燕.計算機網(wǎng)絡路由交換技術(shù)的應用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（11）：46.

[2]尹友明.基于計算機網(wǎng)絡下路由交換技術(shù)的應用研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2013（29）：68.

[3]宮婷.計算機網(wǎng)絡路由交換技術(shù)應用和發(fā)展[J].計算機光盤軟件與應用，2014（3）：290-291.

[4]吳勇.計算機網(wǎng)絡路由交換的技術(shù)應用與發(fā)展趨勢研究[J].數(shù)字技術(shù)與應用，2017（1）：32.

[5]李雪光.計算機網(wǎng)絡路由交換的技術(shù)應用和趨勢探究[J].信息系統(tǒng)工程，2017（5）：84.

[6]鄭瑞銀.淺談計算機網(wǎng)絡路由交換的技術(shù)應用和發(fā)展[J].信息與電腦（理論版），2014（12）：63.