通信网中的多层交换技术说明

IP交换技术是一种将第二层交换功能和第三层路由功能结合起来的技术，是多层交换的另一种类型，与CSR相类似，都是数据流驱动IP交换的一种应用。就是说它们可以根据独立业务流到达的情况来安排交换机的资源，并通过标签分配和把数据流映射成VC上的信令信息（IFMP和FANP），实现交换的过程。这些，都是独立于单个IP数据流进行的，保持了Internet模型的扩展性及在第三层按照逐级跳的方式对所有业务进行转发的形式，且引入了特定的控制协议，把IP数据流转移到端到端的直通路径。

ARIS是一种汇聚的基于通路的IP交换技术，基本的功能是按照汇聚的IP数据流的目的端建立、维护交换通路。ARIS利用选路协议的信息并把这些信息与网络入口到出口的交换通路联系起来，从而实现了上述功能。具体地说：ARIS是运行在集成的交换机/路由器设备网络上的控制协议，因ISR是支持 IP选路的第二层交换机（如ATM），故ARIS可以利用选路协议中的信息（由OSPF，BGP）把IP分组映射到第二层交换通路上，通过ISR设备和网络，成为第一种引入汇聚交换通路的IP交换机制。在多个不同的源端和同一目的端之间，ARIS可以建立多点到点的交换通路，进而降低了交换机资源的消耗。

对于第三层交换技术，因各公司多采用自己的标准，相互间的连通比较困难。因此，IETF正在制定MPLS的标准，以将各公司第三层交换技术的标准统一起来。

MPLS是将第二层交换功能与第三层路由功能完善地结合在一起的一种技术，在IP路由和控制协议的基础上，MPLS提供了面向连接的交换。其所以称之为多协议，是因为MPLS可以支持网络层的各种协议，如IPv4、IPv6、 IPX、CLNP等等，同时MPLS也支持第二层的各种协议，支持任何能够在网络层实体间传送网络层分组的第二层媒体，而并不针对某一种链路技术。 MPLS以十分简洁的方式完成信息的传送，且与TAG、ATM交换相类似，引入了固定长度的短标签（Label）作为在MPL S网中进行数据转发的依据。

MPLS网络由标签交换路由器（LSR）和标签边缘路由器（LER）所组成，通过标签分发协议（LDP）在LER和LSR之间对标签进行分发。就是说，通常各个MPLS设备在运行第三层路由协议（如OSPF、BGP）时，会根据计算得到的路由来使用标签分发协议，为信息流分配标签，并建立数据传送通道，即标签交换路径（LSP），因此当业务数据（IP分组，帧中继帧或ATM信元）到达MPLS网络边缘的LER之后，LER就会首先根据某种原则将数据流和固定长度的标签对应起来。对应的原则不但考虑到数据流的目的地址信息，还考虑了有关QoS的信息，然后才为数据添加标签。这样，在以后的转发过程中，LSR就只是根据数据流所携带的Label，以查表、交换的方式进行转发，当数据到达出口LER之后，LER将标签去掉，恢复原数据流，按照原来的方式传送数据。

总之，多服务、流分类、通信量规划、显示路由、进行不同等级的服务和IP QoS（以ATM为基础的）等等，都是MPLS的关键特征。其目标就是要解决网络扩展的问题并能在同一基础结构上提供多种网络服务。随着MPLS的出现，在共享Internet上支持实时通信的虚拟专用网（VPN）也将在不长的时间内成为现实。

（4）第四层

是传输层，扩展了第二、三层的交换并支持细粒度的网络调整和对通信流优先权的划分，所使用的第四层信息，例如TCP/UDP应用程序的端口号，被用来作进一步确定通信量的转发方式。

第四层交换允许根据应用程序划分通信数据的优先权，因此管理人员能够对某些特定的应用程序进行限制，以将一定量的带宽用于重要应用程序通信。从本质上讲，第四层交换提供了在网络中实现开放系统联合会（COS）所提出的方法。