路由和交换的基本概念简介

　　EIGRP是IGRP的增强版，它也是CISCO专有的路由协议。EIGRP采用了扩散更新(DUAL)算法，在某种程度上，它和距离向量算法相似，但具有更短的收敛时间和更好的可操作性。作为对IGRP的扩展，EIGRP支持多种可路由的协议，如IP、IPX和AppleTalk等等。运行在IP环境时，EIGRP还可以与IGRP进行平滑的连接，因为它们的度量方法是一致的。

以上四种路由协议都是域内路由协议，他们通常使用在自治系统的内部。当进行自治系统间的连接时，往往采用诸如BGP(Border Gateway Protocols，边界路由协议)和EGP(External Gateway Protocols，外部路由协议)这样的域间路由协议。目前在Internet上使用的域间路由协议是BGP第四版。

收敛是路由算法选择时所遇到的一个重要问题。收敛时间是指从网络的拓扑结构发生变化到网络上所有的相关路由器都得知这一变化，并且相应地做出改变所需要的时间。这一时间越短，网络变化对全网的扰动就越小。收敛时间过长会导致路由循环的出现。

在上述几种域内路由算法中，RIP和IGRP的收敛时间相对较长，都是分钟数量级的;OSPF要短一些，数十秒内可以收敛;EIGRP最短，网络拓扑发生变化之后，几秒钟即可达到收敛状态。

　　全交换园区网络

传统的园区网络是路由器加交换机的结构。如下图所示，交换机负责网络内部的传输，划分VLAN以保证二层的安全性和灵活性，路由器则完成网间的寻址和数据转发工作。

通常，路由器的性能比交换机要差一些，因为路由器是基于软件的查表转发，而交换机可以实现硬件的直通式转发。但在传统的园区网络中，路由器并不会成为网络的瓶颈。因为80%的数据量是在网络内部的通讯，只有20%的数据是做远程访问，也就是说，大多数经过交换机的信息并不经过路由器。这就是传统网络的80/20流量模型。

近年来由于Internet/Intranet计算模式的兴起，应用被集中管理，而不是象从前那样分散在各个部门的网络中，园区网络的流量模型发生了很大的变化。大量的网络访问是远程的，也就是要经过路由器的。这被称为新的20/80流量模型。因此，路由器逐渐成为网络的瓶颈。

为了从技术上解决这个问题，网络厂商开发了三层交换机，也叫做路由交换机。它是传统交换机的性能和路由器的智能的结合。路由选择仍由路由器完成，但路选的结果被交换机保留在自身的路由缓存中。这样，一个数据流中的第一个数据包经过路由器，后继的所有数据包直接由交换机查表转发。得益于硬件转发，三层交换机可以做到线速路由，如下图所示。

许多厂家生产的三层交换机本身即是交换机和路由器的结合体，如Cisco的5000，5500，6500系列的交换机可以选配路由模块，实现三层功能。

如此一来，园区网的内部就是交换机和三层交换机的天下了，全交换的园区网络适应新的流量模型，彻底克服了传统网络的路由器瓶颈，极大地提高了网络的效率。同时，路由器并没有失业，仍然被用在远程连接、拨号访问等场合。

本文第一部分中回顾了网络的层次结构，接下来谈了传统的路由和交换的原理，最后介绍了在现在的园区网络中如何将路由和交换的优势相结合，最好地满足用户的流量模型。

路由，交换，路由交换是本文的主要三个问题。

篇幅所限，对于具体的协议就不再赘述了，有时候，了解协议的工作流程和具体的设备，如Cisco的路由器和交换机，对于理解网络的原理是很有帮助的。

端口的分隔。即便在同一个交换机上，处于不同VLAN的端口也是不能通信的。这样一个物理的交换机可以当作多个逻辑的交换机使用。

网络的安全。不同VLAN不能直接通信，杜绝了广播信息的不安全性。

灵活的管理。更改用户所属的网络不必换端口和联线，只该软件配置就可以了。

　　VLAN可以按端口或MAC地址来划分。

有时，我们需要在交换机所构成的网络上保持VLAN的配置的一致性。这就需要交换机之间按照VTP(VLAN Trunk Protocol，VLAN骨干协议)交流VLAN信息。VTP协议只在骨干端口(Trunk Port)，即交换机之间的端口上运行。

　　路由

路由器是网络间的连接设备，它重要工作之一是路径选择。这个功能是路由器智能的核心，它是由管理员的配置和一系列的路由算法实现的。

路由算法有动静之分，静态路由是一种特殊的路由，它是由管理员手工设定的。手工配置所有的路由虽然可以使网络正常运转，但是也会带来一些局限性。网络拓扑发生变化之后，静态路由不会自动改变，必须有网络管理员的介入。缺省路由是静态路由的一种，也是由管理员设置的。在没有找到目标网络的路由表项时，路由器将信息发送到缺省路由器(gateway of last resort)。而动态的算法，顾名思义，是由路由