計算機網(wǎng)絡路由交換技術(shù)的應用

張和偉 王翠

（棗莊科技職業(yè)學院 山東省滕州市 277599）

伴隨著我國科學技術(shù)的快速發(fā)展，計算機網(wǎng)絡技術(shù)已滲透到人們的日常生活與工作當中，并發(fā)揮出了十分顯著的效果。在計算機網(wǎng)絡技術(shù)廣泛應用背景下，信息處理速度將會得到明顯提高，同時不同網(wǎng)絡環(huán)境之間的銜接性和兼容性也會變得更強。其中路由交換技術(shù)能夠連接彼此各不相同的網(wǎng)絡環(huán)境，并高效傳輸信息數(shù)據(jù)，在我國各個行業(yè)領域中都得到了廣泛應用，對不同網(wǎng)絡之間的互聯(lián)質(zhì)量也造成了影響。在此背景下，需要對路由交換技術(shù)進行深入分析，探討此技術(shù)在實際生活中的應用，以此來提高網(wǎng)絡性能和連接速度，即使在網(wǎng)絡應用高峰期也能夠獲取更好的可靠性和性能。

1 計算機網(wǎng)絡路由交換技術(shù)的分析

路由器從類型來看，屬于一種分組交換設備，整體結(jié)構(gòu)由多個輸入端口和輸出端口組成，其主要作用就是保證IP 分組之間的傳輸與存儲。路由器的各個輸入端口會接收其IP 分組，在分析內(nèi)部邏輯組件的基礎上來分析各個分組的首部，根據(jù)分組目標地址來查找路由表，以此來清楚下一節(jié)點地址，讓分組能夠從合適的輸出端口傳送到下一個路由點，依次循環(huán)，直到分組會達到終點，路由器整體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1：路由器典型結(jié)構(gòu)圖

此外，在路由技術(shù)實施過程中，其主要功能包括最佳路徑確認、數(shù)據(jù)包傳輸在TCP/IP 的基礎上連接不同網(wǎng)絡，進而形成完整的互聯(lián)網(wǎng)框架。路由協(xié)議通常被劃分為域內(nèi)路由協(xié)議OSPF、IS-IS 以及域間路由協(xié)議BGP。路由器在最初只支持路由信息協(xié)議，然而當網(wǎng)絡規(guī)模有所擴大的時候，這樣的路由協(xié)議就無法滿足實際需求，所以就出現(xiàn)了開放式最短路徑的優(yōu)先協(xié)議。此外IS-IS 系統(tǒng)可以同時應用在TCP 和OSI 環(huán)境當中，屬于一種鏈路狀態(tài)協(xié)議，可以利用最短路徑優(yōu)先算法進行理由計算。

（1）從當前路由器相關技術(shù)分析來看，常見的主流應用有PAP 和CHAP 兩種路由器協(xié)議。前者本身就具備完善的安全保障，但是并不能將加密操作應用于用戶端當中，這使得該協(xié)議在復雜的網(wǎng)絡環(huán)境中存在很大安全隱患，用戶信息很容易被其他渠道盜取。而后者則能夠?qū)τ脩粜畔⑦M行良好的優(yōu)化，因為CHAP 的初始值都是隨機的，所以每次登錄信息都有所不同，這樣的動態(tài)信息能夠組織用戶信息被盜取。然而不同廠家都擁有屬于自己的Hash 算法，所以CHAP 協(xié)議的不足之處就是無法實現(xiàn)交互操作。

（2）路由器內(nèi)部都存在一張路由表，上面會明確標注數(shù)據(jù)包傳輸?shù)攸c和下一站點。路由器在端口接收到數(shù)據(jù)包之后，第一任務就是將其進行解包，以此來獲取其中的IP 地址。在路由表查詢之后，路由器會確定下一個地址，并在打包之后轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。如果接下來的IP 地址沒有被確認，那么就可以直接將其丟棄，并將信息返回到報文的源地址。除此之外，路由器還能夠?qū)l(fā)送者的鏈路狀態(tài)相關信息傳送到其他路由器，也就是所謂的鏈路狀態(tài)廣播。

2 應用計算機網(wǎng)絡路由交換技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 提高了網(wǎng)絡系統(tǒng)環(huán)境的靈活性

將網(wǎng)絡路由交換技術(shù)合理應用于計算機網(wǎng)絡環(huán)境中，可以從根本上提高網(wǎng)絡系統(tǒng)的靈活性和安全性。同時，路由器過濾系統(tǒng)的安全性能也能夠有所提高，不再需要信息自動化屏蔽，路由器的運行效率也會變得更高，用戶因此也可以享受到更加安全的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。此外，計算機網(wǎng)絡路由交換技術(shù)還能夠保證路由器自身結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，從外界很難對路由器系統(tǒng)造成破壞，利用先進的ASIC 技術(shù)，處于路由器當中的數(shù)據(jù)包將會得到科學高效的處理，路由器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)來源和取向與能夠被充分調(diào)查與分析，進而及時發(fā)現(xiàn)路由器系統(tǒng)數(shù)據(jù)所出現(xiàn)的異常故障，在異常問題嚴重之前就進行解決，避免路由器被其他設備所干擾。

2.2 加強了信息數(shù)據(jù)的完整性

將網(wǎng)絡路由器交換技術(shù)應用于計算機網(wǎng)絡當中，可以確保信息數(shù)據(jù)變得更加完整。在此過程中，路由器交換技術(shù)可以利用交換信息的方式對路由器技術(shù)進行充分分析，并在分析之后追蹤網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進而對數(shù)據(jù)進行強有力的控制，路由器信息和計算機網(wǎng)絡信息也可以在此過程中得到優(yōu)化，對路由器當中的數(shù)據(jù)進行有效管理，保證數(shù)據(jù)監(jiān)控流程能夠擁有超高的性能。例如：當某一臺計算機處于運行網(wǎng)絡中時，可以利用網(wǎng)絡路由交換技術(shù)轉(zhuǎn)換RMON端口的記賬信息，省略了路由器設置探測器這一環(huán)節(jié)，有效提高路由器數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的監(jiān)控效率，在此期間，數(shù)據(jù)管理人員也可以在提取的數(shù)據(jù)中直接訪問并獲取新進數(shù)據(jù)，有效消除了數(shù)據(jù)反饋過程中的數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象，從整體上提高了網(wǎng)絡系統(tǒng)數(shù)據(jù)的監(jiān)控力度，進而保證了信息完整性和數(shù)據(jù)檔案管理過程的精確度。

2.3 改善了網(wǎng)絡服務質(zhì)量

網(wǎng)絡路由器交換技術(shù)能夠從源頭上解決數(shù)據(jù)過載、緩沖以及數(shù)據(jù)不穩(wěn)定等情況，這是由于網(wǎng)絡路由交換器可以在路由系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理上進行優(yōu)先選擇和全面分析，當路由器數(shù)據(jù)狀態(tài)不穩(wěn)定，影響路由器正常使用時，就能夠及時解決其中存在的問題，為用戶帶來高質(zhì)量的服務體驗。另外，計算機網(wǎng)絡路由器交換技術(shù)還能夠提升應用程序設計水平，讓相關設計工作人員能夠設計出滿足新時代網(wǎng)絡服務需求、應用層流量合理的網(wǎng)絡系統(tǒng)，確保應用層能夠與其相符合。路由器管理工作人員可以應用計算機網(wǎng)絡路由器交換技術(shù)對網(wǎng)絡環(huán)境進行管理和掌控。

3 交換式路由器與傳統(tǒng)交換機之間的差別

在流程方面，傳統(tǒng)交換機操作起來十分方便。而從運行角度來看，傳統(tǒng)交換機在控制介質(zhì)過程中所采用的是開放式互聯(lián)模型數(shù)據(jù)鏈路層，雖然它具有良好的數(shù)據(jù)包目的地和源地址分析功能，但是在空時數(shù)據(jù)包方面還存在很大約束，但是路由器卻能夠在網(wǎng)絡層面上識別數(shù)據(jù)并將其數(shù)據(jù)源進行有效控制。

此外，在技術(shù)層面，第三層交換技術(shù)中的線速交換技術(shù)可以明顯提升交換速度，突破了以往交換機的速度限制，使數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)像數(shù)據(jù)線一樣的傳輸速度。在此基礎上，摒棄傳統(tǒng)軟件方式，用硬件方法來分析協(xié)議和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包也是進行線速交換的主要優(yōu)勢。從分布式處理技術(shù)優(yōu)點分析中可知，線速交換技術(shù)能夠?qū)Χ鄠€不同端口的數(shù)據(jù)進行處理。

4 計算機網(wǎng)絡路由交換技術(shù)的具體應用

4.1 在流量信息方面的應用

在路由交換技術(shù)的影響下，計算機網(wǎng)絡環(huán)境中的流量信息傳輸速度有所提高，并且傳輸過程也更加流暢。通常情況下，在計算機網(wǎng)絡環(huán)境中的軟件性能控制力、信息數(shù)據(jù)記載能力以及流量信息監(jiān)督能力都能夠在路由交換技術(shù)的應用下得到優(yōu)化。當數(shù)據(jù)在計算機網(wǎng)絡環(huán)境中進行傳輸時，必須要求保護用戶信息的安全性，這也就導致用戶在訪問探測器時經(jīng)常會出現(xiàn)卡頓情況。與此同時，路由交換技術(shù)在監(jiān)測網(wǎng)絡端口的前提下，能夠讓相關工作人員直接連接探測器設施。例如：網(wǎng)絡延遲是計算機網(wǎng)絡環(huán)境中的常見問題，在傳統(tǒng)計算機數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中，設備轉(zhuǎn)發(fā)量和作業(yè)量處理情況是成正比的，所以在數(shù)據(jù)傳輸期間，數(shù)據(jù)進度十分緩慢。而將路由交換技術(shù)應用其中之后，因為此技術(shù)能夠支持不同類型交換機在第三層虛擬空間進行傳輸數(shù)據(jù)，信息數(shù)據(jù)流量傳輸渠道也有所增加，所以計算機網(wǎng)絡的性能也就得到了提高。

4.2 在網(wǎng)絡安全方面的應用

對于傳統(tǒng)路由器而言，在使用過程中，如果想要提高路由器中各種執(zhí)行命令的數(shù)量，就必須要采取先進的新型技術(shù)，而路由交換技術(shù)中的安全過濾系統(tǒng)可以全面提高計算機網(wǎng)絡的安全性能。同時在路由器使用期間，還能夠為其安全性、靈活性等特點提供保障，充分保證了路由器在使用期間的速度限制性能。與此同時，將路由交換技術(shù)應用于網(wǎng)絡安全當中，能夠在數(shù)據(jù)包來源和目的捕捉過程中，變得更加便捷和安全。比如：在監(jiān)控網(wǎng)絡數(shù)據(jù)過程中，路由交換技術(shù)可以有效提高網(wǎng)絡安全性，數(shù)據(jù)處理人員可以直接對路由器進行訪問，最終提取數(shù)據(jù)，加強反饋信息的完整性。

5 計算機網(wǎng)絡路由交換技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

5.1 實現(xiàn)IP子網(wǎng)高效連通

伴隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，越來越多的網(wǎng)絡用戶開始對路由器技術(shù)提出了很大的修改空間需求。因為路由器無法在靜態(tài)配置過程中交換和分配IP 地址，而且IP 地址也無法改變網(wǎng)絡環(huán)境最基本的空間，所以要想有效分配路由器外部層面和內(nèi)部網(wǎng)絡環(huán)境，就需要利用網(wǎng)絡控制技術(shù)來訪問網(wǎng)絡列表，計算機方式則由網(wǎng)絡用戶來直接選擇，最終體現(xiàn)出以IP 子網(wǎng)連通為核心發(fā)展趨勢的網(wǎng)絡路由交換技術(shù)發(fā)展方向。

5.2 實現(xiàn)路由器和交換機之間的相互配置

路由器和交換機二者同時具備過濾網(wǎng)絡流量的功能。但是其差別就在于，在物理層工作當中，路由器必須要利用指定的軟件才能夠獲取特定的IP 地址。在每個數(shù)據(jù)包都到達路由器之后，路由器就會重新計算其校驗值，隨后再寫入物理地址。針對比較復雜的網(wǎng)絡環(huán)境來說，為了能夠有效提高數(shù)據(jù)處理效率，必須要利用路由器來防止網(wǎng)絡自動播放現(xiàn)象。所以計算機網(wǎng)絡路由交換技術(shù)的未來發(fā)展趨勢就可以對路由器和交換機實現(xiàn)相關配置分析。

5.3 使路由器協(xié)議不斷完善

在多個路由器網(wǎng)絡管理期間，需要用到多個路由協(xié)議，這也就意味著要實現(xiàn)多種不同路由協(xié)議間的數(shù)據(jù)共享。如果每個路由器都能夠提供充足的網(wǎng)絡流量，那么就不同用戶共同組成的環(huán)境將會占用更多帶寬資源，在90 秒時間內(nèi)路由器沒有接收到對應站點輸送過來的信息，那么就代表著其站點不可達。而如果在30 秒內(nèi)對應站點接收相鄰站點路由選擇表更新，那么就能夠在第一時間更新相關路由器選擇表。對此，在路由器數(shù)據(jù)測算過程中，需要憑借地理距離來選擇路由器協(xié)議，對路由器協(xié)議進行相應的完善。

6 結(jié)束語

綜上所述，計算機網(wǎng)絡技術(shù)的快速發(fā)展，在一定程度上是因為網(wǎng)絡路由交換技術(shù)在不斷更新。路由交換技術(shù)能夠有效提高網(wǎng)絡信息的傳輸效率?，F(xiàn)如今，大部分網(wǎng)絡路由技術(shù)都擁有了全新的類型，但是這些技術(shù)類型還不夠成熟，需要更多的時間去探索和研究，才能夠?qū)⑵鋺玫綄嶋H網(wǎng)絡環(huán)境中。為了能夠滿足用戶的實際需求，相關工作人員也要靈活應用網(wǎng)絡路由交換技術(shù)，進而發(fā)揮出該技術(shù)的巨大價值，維持現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡環(huán)境的健康發(fā)展。