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L3、L4、L7交换介绍多层交换　　最初听到第三层交换这个词时不免已有一些费解，接踵而来的第四层交换、第七层交换等概念更是让人费思量。其实严格说来，交换意味着源与目的地址之间的连接，在第二层以上的任何技术都不能说是交换技术。负载均衡一词在很大程度上已经取代了第四层交换一词，正像应用认知一词在很大程度上取代了第七层交换一样。但是，恐怕第三层交换一词将永远这样称呼下去了。当然，说法只是说法，关键是认识到这些技术在提高网络性能上所带来的益处，所以，本文仍沿用“第几层交换”这种叫法。第三层交换　第三层交换技术也称为IP交换技术、高速路由技术等。这是一种利用第三层协议中的信息来加强第二层交换功能的机制。当今绝大部分的企业网都已变成实施TCP/IP协议的Web技术的内联网，用户的数据往往越过本地的网络在网际间传送，因而，路由器常常不堪重负。一种办法是安装性能更强的超级路由器，然而，这样做开销太大，如果是建交换网，这种投资显然是不合理的。第三层交换的目标是，只要在源地址和目的地址之间有一条更为直接的第二层通路，就没有必要经过路由器转发数据包。第三层交换使用第三层路由协议确定传送路径，此路径可以只用一次，也可以存储起来，供以后使用。之后数据包通过一条虚电路绕过路由器快速发送。目前主要的第三层交换技术有：IpsilonIP交换：IP交换技术由Ipsilon公司首倡，即识别数据包流，尽量在第二层进行交换，以绕过路由器，改善网络性能。Ipsilon改进了ATM交换机，删去了控制器中的软件，加上一个IP交换控制器，与ATM交换机通信。该技术适用于机构内部的局域网和校园网。Cisco标签交换：给数据包贴上标签，此标签在交换节点读出，判断包传送路径。该技术适用于大型网络和Internet。3ComFastIP：侧重数据策略管理、优先原则和服务质量。FastIP协议保证实时音频或视频数据流能得到所需的带宽。FastIP支持其它协议(如IPX)，可以运行在除ATM外的其它交换环境中。客户机需要有设置优先等级的软件。IBMARIS(AggregateRoute－basedIP Switching)：与Cisco的标签交换技术相似，包上附上标记，借以穿越交换网。ARIS一般用于ATM网，也可扩展到其它交换技术。边界设备是进入ATM交换环境的入口，含有第三层路由映射到第二层虚电路的路由表。允许ATM网同一端两台以上的计算机通过一条虚电路发送数据，从而减少网络流量。MPOA(MultiProtocolOverATM)：ATM论坛提出的一种规范。经源客户机请求，路由服务器执行路由计算后给出最佳传输路径。然后，建立一条交换虚电路，即可越过子网边界，不用再做路由选择。　目前Cisco、3Com、北电网络、朗讯、Cabletron、Foundry和Extreme等公司都有比较成熟的第三层交换产品和模块推出。下面以3Com公司的技术为例，来说明第三层交换技术的演变。第一代交换机是分立的电子元件和原语式的软件框架的混合体。软件的功能运行在一个有固定内存的处理机上，随着管理支持和协议功能的改善，软件的功能也不断增加。当用户的日常业务更加依赖于网络，网络上的流量增多时，网络设备便成了瓶颈。　虽然处理机和存储器变得越来越快和有效，但仍然赶不上流量增加的水平。解决问题的第一步是简化网络层：用交换机取代路由器，以减低处理数据包的开销并显著地提高事务处理速度。3Com引进了专用于优化第二层处理的专用集成电路(ASIC)，使性能提高了10倍，并降低了系统的整体费用。　灵活智能的路由引擎（FIRE）宣告了第三代交换技术的来临。这一代并不仅是建立在第二代的进展上，而且为第三层路由、组播(Multicast)及用户可选的策略(Policy)等方面提供了线速性能，第二层与第三层的性能不再是不一致的了。FIRE是3Com公司的第三代第三层交换机的核心部分，它是一个创新的集成化的网间互联体系结构，提供了广泛的第二层和第三层的功能，同时还可在多种网络接口类型上提供线速性能。第四层交换　端到端性能和服务质量要求对所有联网设备的负载进行细致的均衡，以保证客户机与服务器之间数据平滑地流动。第二层与第三层交换产品在解决局域网和互联网络的带宽及容量问题上发挥了很好的作用，但是，这可能还不够，还需要更多的性能，而这正是第四层交换的用武之地。　第四层交换技术利用第三层和第四层包头中的信息来识别应用数据流会话，这些信息包括TCP／User数据报协议(UDP)端口号、标记应用会话开始与结束的“SYN/FIN”位以及IP源／目的地址。利用这些信息，第四层交换机可以做出向何处转发会话传输流的智能决定。对于使用多种不同系统来支持一种应用的大型企业数据中心、Internet服务提供商或内容提供商来说，第四层交换的作用是尤其重要的。