现代通信网中的多层交换技术 _生活百科

摘要：在介绍传统交换技术的基础上，根据技术发展的趋势具体讲座了目前通信网络中常见的一些多层交换技术，包括标记交换、IP交换、ARIS和MPLS技术等等。
要害词：电路交换；分组交换；多层交换技术
1 引言
通信中交换的要领源于电话交换。从通信资源分配的角度来看，交换就是按照某种方式动态地分配传输线路资源的一种运作。当然，这也是一门技术，称之为交换技术。交换技术可以说是新网络时代的核心，具有强大的寻址能力，不仅解决了网络智能化的问题，也促进了网络的发展。非凡是随着Internet网络规模的不断扩大和业务量的迅速增长，传统的路由器转发的方式已成为网络发展的瓶颈而多层交换技术也就显示出了新的生命力。因此，各类经营机构都在迫不及待地追赶潮流，试图将多层交换技术渗透到各个应用领域，各种交换技术层出不穷，例如，第三层交换、第四层交换、标记交换等等。因此本文首先对传统的交换技术进行简要的介绍，然后对各层所用到的交换技术进行较具体的讨论。
2 传统的交换方式
2.1 传统的电路交换方式
电路交换（CS:Circuit Switching）是最早出现的一种交换方式，电话交换就是CS方式的一个典型应用。CS是一种实时交换的技术，在双方通信前需要建立专用的物理链接通路，假如没有空闲的链接通路，通信就不能进行，待通信结束后，还需要根据信令将这条通路拆除。CS所分配的带宽是固定的，在连接建立后，即使无信息传送也要占用信道带宽，所以电路利用率比较低。但CS的最大优点是实时性好，十分适用于电话交换。
2.2 传统的数据交换方式
由于CS存在着一定的缺陷，对于数据通信来说，就又出现了存储转发式的报文交换和分组交换两种方式。当然，存储转发式的分组交换（简称分组交换）是一种可取的交换方式。
存储转发式的报文交换，与CS的原理不同，不需要给通信双方提供一条物理链接，只是将所接收到的报文暂时贮存起来，然后根据收文中的目的地址信息来选择接收节点，向接收节点传输。由于采用接力传送的方式，任何时刻都只占节点间的一条链路，因而效率较高，但存在着时延过大的问题。公用电信网中的电报自动交换即是报文交换的即是报文交换的典型应用。
分组交换与存储转发式的报文交换不同，需要将用户要传送的信息分割成若干个组（packet），并为其附上分组头，分组头中含有地址或其它控制信息。分组交换可以提供两种服务方式，即数据报（Datagram）和虚电路（VC:Virtual Circuit）方式。
在数据报分组交换的网络中，每个分组独立地选择路由，不需要预先建立逻辑链接，所以连续的分组可能会经过不同的链路进行传送。而在虚电路分组网络中，需要在数据传输前的呼叫建立阶段，选择一条固定的虚电路（VC），一旦VC建立，属于这一呼叫数据分组均沿着这条虚电路进行传送，最后清除分组并将虚电路拆除。
虚电路只是逻辑链接，不同于电路交换中的物理链接，虚电路并不独立占用线路，在一条物理链路上可以建立多个虚电路，以达到资源共享。虚电路实际上是数据报交换和电路交换的一种折衷方案。
还有值得一提的是快速分组交换（FPS:Fast Packet Switching），可以理解为采用了尽量简化的协议。FPS只具有核心网络的功能，可以提供高速、高吞吐量、低迟延的交换，ATM交换就是其中的一种应用。FPS属于固定长度信元继的范畴，便于用硬件来实现，链路的效率也比较提高。
3 多层交换技术
国际标准化组织（ISO）提出的开放系统互连参考模型（OSI-RM）的下四层（物理层、数据链路层、网络层、传输层）为通信层，因此可以最底层逐一分析：

现代通信网中的多层交换技术

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