計算機網(wǎng)絡(luò)路由交換技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢研究

王洪海

摘要：在計算機網(wǎng)絡(luò)信息化快速發(fā)展的背景下，計算機已經(jīng)應(yīng)用到人們生產(chǎn)生活的多個領(lǐng)域。路由技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)中得到了全面應(yīng)用，屬于各個網(wǎng)絡(luò)之間的橋梁，路由器對信息處理的速度會直接影響到網(wǎng)絡(luò)連接的質(zhì)量。文章對計算機網(wǎng)絡(luò)路由交換技術(shù)的相關(guān)理論進行闡述，分析路由交換技術(shù)的實際應(yīng)用以及應(yīng)用優(yōu)勢，對該項技術(shù)未來的發(fā)展趨勢做出具體研究。

關(guān)鍵詞：計算機；路由器；路由交換技術(shù)

路由交換技術(shù)的快速發(fā)展能夠進一步提升網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，從而帶動計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。在發(fā)展的過程中，路由交換技術(shù)會對不同的網(wǎng)絡(luò)進行連接并且處理，實現(xiàn)路由交換技術(shù)在不同環(huán)境下的應(yīng)用，在計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期，路由器只是被視為數(shù)據(jù)交換的工具。但是對于大型的網(wǎng)絡(luò)而言，簡單的數(shù)據(jù)交換并不能滿足實際的技術(shù)要求，所以需要路由交換技術(shù)來提升互聯(lián)網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，避免受到網(wǎng)絡(luò)高峰的影響。隨著網(wǎng)絡(luò)信息時代的快速發(fā)展，人們需要對路由交換技術(shù)進行全面分析，并且對該技術(shù)未來的發(fā)展趨勢進行具體研究。

1 計算機網(wǎng)絡(luò)路由交換技術(shù)相關(guān)理論

路由器是計算機網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，路由器屬于一種分組式的交換設(shè)備，由輸入端口與輸出端口構(gòu)成，用來保證IP分組的傳輸以及存儲，路由器的輸入端口會對IP分組進行接收，對分組的首部進行判斷，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址，對路由表進行查找，進而獲得下一個節(jié)點的具體地址，通過路由器的輸出端口傳送到下一個節(jié)點，按照此規(guī)律反復(fù)進行，最終到達目的站點。通過對網(wǎng)絡(luò)路由的互通連接來實現(xiàn)信息從起源地址向目的地址的傳送[1]。路由器的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

目前，比較常用的路由器協(xié)議有密碼認(rèn)證協(xié)議（Password Authentication Protocol， PAP）與點對點協(xié)議詢問握手認(rèn)證協(xié)議（Challenge Handshake Authentication Protocol，CHAP）兩種，PAP協(xié)議具有較好的安全保障，但是在用戶端不能夠進行加密，所以在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程中會有很大的安全隱患。CHAP路由協(xié)議是對PAP協(xié)議的升級，在用戶信息保密方面進行全面優(yōu)化，由于CHAP具有隨機的初始值，所以每次登錄的信息都不會相同，通過這種動態(tài)信息可以有效地防止用戶信息被盜取。在路由器的內(nèi)部會有一張路由表，記錄數(shù)據(jù)的目的地與下一個站點，在路由器接收到數(shù)據(jù)之后，會將數(shù)據(jù)進行解讀，獲取IP地址，通過路由表的查詢，來確定下一個地址，對數(shù)據(jù)包進行轉(zhuǎn)發(fā)。在不能夠確定下一個地址時，會將報文丟棄，然后將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息返回源地址。除此之外，路由器也可以將發(fā)送者的鏈路狀態(tài)發(fā)送到其他路由器[2]。

2 網(wǎng)絡(luò)路由交換技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

通過路由交換技術(shù)可以對流量信息進一步完善，交換式路由器可以通過應(yīng)用跟蹤程序，有效提高路由器的流量測量，提高路由監(jiān)控能力。路由器不需設(shè)立探測器，通過交換技術(shù)，路由器可以在端口上進行探測，工作人員也可以通過交換技術(shù)來對探測器進行訪問，對詳細數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，從而保證服務(wù)器之間的平衡。

路由交換技術(shù)的使用要求高效的網(wǎng)絡(luò)安全與應(yīng)用。在對軟件進行處理時，如果安全過濾器啟動，就會導(dǎo)致路由器每個包接收的執(zhí)行指令增加，影響路由器的使用性能，通過交換技術(shù)的應(yīng)用，可以確保路由器使用的安全性，激活大量的安全性能，并且可以提供線速性能。交換技術(shù)下的路由器數(shù)據(jù)包是通過特殊應(yīng)用積體電路（Application specific Integrated Circuit，ASIC）處理的，會快速地對數(shù)據(jù)來源進行捕捉，所以，路由器的線速性能與安全性能能夠同時進行，不容易受到外界環(huán)境的影響。

通過交換路由的應(yīng)用，在對應(yīng)用程序進行處理的過程中會給出合理的策略，一旦交換機的端口數(shù)據(jù)超負(fù)荷，可以利用合理的策略對服務(wù)質(zhì)量進行優(yōu)先選擇，交換技術(shù)下的路由器在對應(yīng)用程序進行設(shè)定時，會通過質(zhì)量服務(wù)策略來對應(yīng)用層流量進行設(shè)定，便于管理人員對計算機網(wǎng)絡(luò)進行控制[3]。

3 計算機網(wǎng)絡(luò)路由交換技術(shù)的實際應(yīng)用

3.1 在流量信息完善方面的應(yīng)用

路由交換技術(shù)根據(jù)對路由信息系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠提高路由器在流量測量以及性能監(jiān)控方面的穩(wěn)定性。路由器端口RMON/RMON2無需通過外部器就可以實現(xiàn)對計費信息進行轉(zhuǎn)換，所以，路由器不再需要特定的探測器。通過路由交換技術(shù)，可以通過各個端口對數(shù)據(jù)庫線索進行檢測。有效地對信息進行完善，以數(shù)據(jù)交換的形式對數(shù)據(jù)信息進行追蹤。另外，可以通過交換路由端來接入檢測器，確保管理人員可以對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析，了解寬帶消耗的各個細節(jié)，最終實現(xiàn)服務(wù)器之間的互通，進一步完成對數(shù)據(jù)的控制，確保數(shù)據(jù)的高性能監(jiān)控。

3.2 在網(wǎng)絡(luò)靈活性方面的應(yīng)用

路由器在軟件的運行過程中，開啟安全過濾器，會將服務(wù)程序集中到數(shù)據(jù)處理中心，導(dǎo)致路由器對數(shù)據(jù)的處理效果降低。交換技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)靈活性方面的應(yīng)用，可以提高數(shù)據(jù)交換的安全性，迅速捕捉數(shù)據(jù)來源，確保安全性能與線速性能，而且可以避免數(shù)據(jù)包受到外界環(huán)境的影響，提升可靠性。

3.3 提升服務(wù)質(zhì)量方面的應(yīng)用

通過路由器端口會產(chǎn)生大量的傳輸數(shù)據(jù)，當(dāng)內(nèi)存被占用時，路由交換機會擇優(yōu)選擇輸出措施，對應(yīng)用程序的設(shè)置，路由器會將服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service，QoS）策略運用到對應(yīng)用流量的控制當(dāng)中，所以管理人員可以對網(wǎng)絡(luò)更好地控制。當(dāng)路由器由于數(shù)據(jù)過載而進行緩沖時，交換機會對相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，最終擇優(yōu)選擇，提升用戶的使用體驗。路由交換技術(shù)的應(yīng)用程序設(shè)計過程中，會結(jié)合服務(wù)質(zhì)量對流量進行測量，選擇最恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用層，工作人員也可以對網(wǎng)絡(luò)進行更好的控制[4]。

4 網(wǎng)絡(luò)路由交換技術(shù)未來發(fā)展趨勢

4.1 實現(xiàn)路由器與交換機的整體配置優(yōu)化

路由器在對網(wǎng)絡(luò)流量進行過濾時，其作用與網(wǎng)橋的使用方法基本相同，但是與網(wǎng)絡(luò)物理層上工作的交換機是有所不同的，這種交換機是以物理角度運用專門的軟件對網(wǎng)段進行劃分。例如：路由器在支持IP協(xié)議的情況下，大多是將網(wǎng)絡(luò)劃分為幾個子網(wǎng)絡(luò)，只有流量指向某個特定的子網(wǎng)絡(luò)時，才能允許流量經(jīng)過路由器，路由器對數(shù)據(jù)進行接收之后，會進行詳細的計算與檢驗，重新設(shè)定物理地址。所以，在對數(shù)據(jù)進行傳輸及轉(zhuǎn)發(fā)的過程中，會比直接查看數(shù)據(jù)慢很多，雖然存在此弊端，但是網(wǎng)絡(luò)的整體效率會有所提升，通過路由器，能夠自動過濾網(wǎng)絡(luò)自動播放。所以，路由器交換技術(shù)的發(fā)展趨勢之一在于對路由器與交換機的相關(guān)配置進行分析與重新設(shè)定。

4.2 實現(xiàn)IP子網(wǎng)在路由器協(xié)議下連通

路由器的IP網(wǎng)絡(luò)分配與交換是不能夠通過靜態(tài)配置完成的，針對當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展來看，在“互聯(lián)網(wǎng)+”的大時代背景下，網(wǎng)絡(luò)用戶對網(wǎng)絡(luò)修改的需求仍然很大，但是，IP地址并不能對網(wǎng)絡(luò)基本空間進行改變。所以，為了分配內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部層面，需要通過網(wǎng)絡(luò)聲明對網(wǎng)絡(luò)訪問的列表進行控制。計算機網(wǎng)絡(luò)用戶需要對計算方式進行選擇。所以，路由協(xié)議下，活躍IP子網(wǎng)的連通是網(wǎng)絡(luò)路由交換技術(shù)的主要發(fā)展趨勢與方向。

4.3 實現(xiàn)路由器協(xié)議的不斷完善

管理者需要通過多路由協(xié)議對多路由網(wǎng)絡(luò)進行管理，所以要實現(xiàn)多種協(xié)議數(shù)據(jù)的共享。在網(wǎng)絡(luò)管理的過程中，每臺路由器都會產(chǎn)生較大的網(wǎng)絡(luò)流量，在使用用戶較多的情況下，會大量占用寬帶資源。如果接受時間超過90 s仍然不能對站點的輸送信息進行接收，可以判定相應(yīng)的站點不可達。如果能夠在30 s的時間內(nèi)接收到相鄰站點發(fā)出的路由表，便可以對相應(yīng)的路由表進行更新。所以，在對路由數(shù)據(jù)進行測算時，必須根據(jù)管理距離來正確選擇路由協(xié)議，對路由協(xié)議不斷完善。

4.4 實現(xiàn)路由協(xié)議解析

通過網(wǎng)絡(luò)對路由協(xié)議進行發(fā)布以后，會通過特定的方式通知其他的路由協(xié)議，并且對協(xié)議進行重新分配，將各個端點的信息相連通。每臺計算機網(wǎng)絡(luò)路由器都存在可選協(xié)議，所以，即使多個路由協(xié)議同時運行，也能被自己識別。所以，當(dāng)路由器端口進行重新分配時，其他接收端口就會定義為外部路由，從而加以抵制[5]。

5 結(jié)語

針對新一代互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)，主要在于功能、服務(wù)、規(guī)模等多方面的擴展，更好地適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度?，F(xiàn)階段的互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)并不能滿足互聯(lián)網(wǎng)多樣化的發(fā)展需求，所以需要路由交換技術(shù)來推動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的改革與優(yōu)化，通過路由交換技術(shù)來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的連接，完成路徑的選擇以及對數(shù)據(jù)包的傳輸，最大限度地滿足用戶的使用需求，穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)的安全性能與快捷性能。

[參考文獻]

[1]羅士峰.基于計算機網(wǎng)絡(luò)下路由交換技術(shù)的應(yīng)用研究[J].信息通信，2016（4）：180-181.

[2]高海燕.計算機網(wǎng)絡(luò)路由交換技術(shù)的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（5）：13-14.

[3]劉洪賓.基于計算機網(wǎng)絡(luò)下路由交換技術(shù)的應(yīng)用探討[J].通訊世界，2017（2）：19-20.

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

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