層交換技術(shù)可以識(shí)別數(shù)據(jù)幀中的MAC地址信息，根據(jù)MAC地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，并將這些MAC地址與對(duì)應(yīng)的端口，記錄在自己內(nèi)部的一個(gè)MAC地址表中。目前，第2層交換技術(shù)已經(jīng)成熟。

從硬件上看，第2層交換機(jī)的接口模塊都是通過高速背板/總線（速率可高達(dá)幾十Gbps）交換數(shù)據(jù)的，2層交換機(jī)一般都含有專門用于處理數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的ASIC（Application specific Integrated Circuit）芯片，因此轉(zhuǎn)發(fā)速度可以做到非?？臁?/p>

概述

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅猛，以太網(wǎng)占據(jù)了統(tǒng)治地位。為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用深化帶來的挑戰(zhàn)，網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和速度都在急劇發(fā)展，局域網(wǎng)的速度已從最初的10Mbit/s提高到100Mbit/s，千兆以太網(wǎng)技術(shù)也已得到了普遍應(yīng)用。

對(duì)于用戶來說，在減低成本的前提下，保證網(wǎng)絡(luò)的高可靠性、高性能、易維護(hù)、易擴(kuò)展，與采用何種組網(wǎng)技術(shù)密切相關(guān)；對(duì)于設(shè)備廠商來說，在保證用戶網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，如何能夠取得更為可觀的利潤，采用組網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)劣，成為提高利潤的一個(gè)手段。

在具體的組網(wǎng)過程中，是使用已經(jīng)日趨成熟的傳統(tǒng)的第2層交換技術(shù)，還是使用具有路由功能的第3層交換技術(shù)，或者是使用具有高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平的第7層交換技術(shù)呢？在這些技術(shù)選擇的權(quán)衡中，2層交換、3層交換和7層交換這三種技術(shù)究竟孰優(yōu)孰劣，它們各自又適用于什么樣的環(huán)境呢？

說明

按照用戶要求,在交換局、所建立用戶間暫時(shí)通信所需線路的接續(xù)和實(shí)現(xiàn)其相互通信的技術(shù)。通信范圍不局限于固定的一對(duì)用戶，而是在一群用戶、一個(gè)城市、一個(gè)國家，甚至全球范圍內(nèi)進(jìn)行通信，即在不同的通信網(wǎng)內(nèi)通信。在通信網(wǎng)里，所有的用戶間是沒有直達(dá)線路的，而是根據(jù)各個(gè)用戶的分布情況，通過用戶線路分別接到各從屬的交換局。

同屬于一個(gè)交換局的兩個(gè)用戶通信時(shí)，則由該局完成接續(xù)；若非同屬于一個(gè)局的兩個(gè)用戶通信時(shí)，則由兩用戶所經(jīng)路由上的各交換局依次接續(xù)，并由終點(diǎn)局接通對(duì)方用戶。用少量的設(shè)備，就能使網(wǎng)內(nèi)的任何兩個(gè)用戶在很短的時(shí)間內(nèi)建立連接，這是交換技術(shù)的目的。完成這種任務(wù)的設(shè)備，稱為交換設(shè)備或交換機(jī)。

交換技術(shù)最先是為適應(yīng)人們交換電話信息和電報(bào)信息而發(fā)展起來的。不同的通信業(yè)務(wù)，需要采用不同的交換方式。例如，電話（或用戶電報(bào)）通信是將電話（或電報(bào)）電路臨時(shí)接通，由用戶雙方自己講話（或收發(fā)電報(bào)），這種方式稱為電路交換?；趨^(qū)塊鏈的可信數(shù)據(jù)交換技術(shù)能實(shí)現(xiàn)去中心化網(wǎng)絡(luò)中隱私數(shù)據(jù)的保護(hù)與流通,推動(dòng)數(shù)字化時(shí)代打破"數(shù)據(jù)孤島"壁壘。

公眾電報(bào)業(yè)務(wù)的交換是由一個(gè)接轉(zhuǎn)局用紙帶或其他形式的存儲(chǔ)器將發(fā)來的電報(bào)接收、存儲(chǔ)起來，然后再向下一個(gè)接轉(zhuǎn)局轉(zhuǎn)發(fā)出去，逐段接轉(zhuǎn)，直到終點(diǎn)收報(bào)局收下再投遞給收報(bào)人，這種交換稱為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換，亦稱電文交換或信息交換。交換的信息種類不僅是電話、電報(bào)，還有傳真、數(shù)據(jù)、圖像等信息。

這些信息的傳輸和交換方式在早期都是采用模擬形式，有的（如用戶傳真、低中速數(shù)據(jù)通信）可利用現(xiàn)有的模擬電話交換網(wǎng)，占用其中一個(gè)話路。60年代以來，有些國家已建立獨(dú)立的數(shù)字化的傳真網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和圖像網(wǎng)，并都有各自的專用交換設(shè)備。由于信息種類較多，從經(jīng)濟(jì)上和用戶使用方便上考慮，要求通信網(wǎng)從單一網(wǎng) - 如電話網(wǎng)，數(shù)據(jù)網(wǎng)逐步向綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的方向發(fā)展。

電話交換技術(shù)首先是從人工交換開始，自1889年發(fā)明步進(jìn)制以來，電話通信進(jìn)入了自動(dòng)交換階段。自動(dòng)交換機(jī)經(jīng)歷了步進(jìn)制、機(jī)動(dòng)制、縱橫制、電子布線邏輯控制和空分程序控制。70年代以來，各國都在積極研制和采用程控?cái)?shù)字交換設(shè)備。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展對(duì)形成綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) - ISDN起了很大的促進(jìn)作用。

交換機(jī)按使用范圍可分為市內(nèi)交換機(jī)、長途交換機(jī)、國際交換機(jī)、農(nóng)村交換機(jī)和用戶小交換機(jī)五種。

①市內(nèi)交換機(jī)：專為一個(gè)城市范圍內(nèi)的所有用戶建立交換信息的通路；

②長途交換機(jī)：專為城市與城市之間建立交換信息的通路；

③國際交換機(jī)：專為國家與國家之間建立交換信息的通路；

④農(nóng)村交換機(jī)：專為縣和縣以下農(nóng)村用戶建立交換信息的通路；

⑤用戶小交換機(jī)：專為機(jī)關(guān)、學(xué)校、工礦、企業(yè)等內(nèi)部用戶建立交換信息的通路。程控交換機(jī)出現(xiàn)后，各種交換機(jī)可以組合使用。

交換技術(shù)正朝著智能化的方向演進(jìn)，從最初的第2層交換發(fā)展到第3層交換，目前已經(jīng)演進(jìn)到網(wǎng)絡(luò)的第7層應(yīng)用層的交換。其根本目的就是在降低成本的前提下，保證網(wǎng)絡(luò)的高可靠性、高性能、易維護(hù)、易擴(kuò)展，最終達(dá)到網(wǎng)絡(luò)的智能化管理。

通信網(wǎng)體制

通信網(wǎng)主要由三種設(shè)備構(gòu)成：①用戶設(shè)備，如電話機(jī)；

②傳輸設(shè)備，如電纜、多路復(fù)用裝置、光纖、天線等；

③交換設(shè)備，如電話交換機(jī)。通信網(wǎng)體制是研究如何把交換設(shè)備、傳輸設(shè)備和用戶設(shè)備構(gòu)成一個(gè)最經(jīng)濟(jì)、最有效的通信網(wǎng)。

這涉及到交換局選址和容量的最優(yōu)化、衰耗的分配、呼損分配、路由規(guī)劃、編號(hào)制度、信令（又稱信號(hào)）方式、近期和遠(yuǎn)期的業(yè)務(wù)預(yù)測和相應(yīng)的發(fā)展規(guī)劃，以及模擬網(wǎng)如何過渡到數(shù)字網(wǎng)等。

研究交換機(jī)三個(gè)參數(shù)之間的相互關(guān)系問題。這三個(gè)參數(shù)是：①交換設(shè)備配置的數(shù)量；

②服務(wù)等級(jí)；

③每一用戶設(shè)備在最繁忙的一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生呼出或呼入的次數(shù)和通話時(shí)間長度。由于交換設(shè)備種類的不同，衡量服務(wù)等級(jí)有二種處理方法。一種是遇到交換機(jī)公用設(shè)備全忙時(shí)把呼叫立刻作為損失處理，這時(shí)用戶一般均能聽到忙音，即明顯損失。另一種是接續(xù)延遲，等待公用設(shè)備空閑后再予以接通，其等待時(shí)間是一項(xiàng)服務(wù)等級(jí)的指標(biāo)。

技術(shù)性能和指標(biāo)

由于交換機(jī)的種類及使用的范圍不同，用戶對(duì)它們的技術(shù)性能和指標(biāo)的要求也不同，這些都必須在研制時(shí)首先確定。例如，對(duì)長途交換機(jī)，就要確定路由選擇性能的要求、長途與市內(nèi)之間的配合要求、全自動(dòng)接續(xù)或是半自動(dòng)接續(xù)的要求、計(jì)費(fèi)要求和維護(hù)測試性能等。

對(duì)市內(nèi)交換機(jī)，就要確定所能適應(yīng)的通信網(wǎng)、與其他制式的配合、對(duì)長途的配合、特種服務(wù)和特種業(yè)務(wù)的性能、復(fù)原控制方式和維護(hù)測試等性能，另外需要明確傳輸指標(biāo)、局內(nèi)回路指標(biāo)和用戶線路指標(biāo)等。這些指標(biāo)直接關(guān)系到交換機(jī)的服務(wù)能力和質(zhì)量。

信令方式

主要指交換局間傳輸信令 - 信號(hào)的方式。以電話通信為例，信令按內(nèi)容可分為記發(fā)器信令和線路信令。

①記發(fā)器信令：傳輸主、被叫用戶的號(hào)碼、類別和用戶狀態(tài)的信令。

②線路信令：監(jiān)視主、被叫用戶摘機(jī)、掛機(jī)的信令。

信令根據(jù)其傳輸路由與通話路由之間的關(guān)系，還可分為隨路信令和公共信道信令。隨路信令是與話路結(jié)合起來的，在同一條話路上傳輸；公共信道信令是很多話路上的信令合在一路專用的公共信令信道上傳輸,如國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì) - CCITT建議的No.6和No.7信令，前者適用于模擬網(wǎng)，后者則適用于數(shù)字網(wǎng)。

隨路信令在采用32路A律方式的脈碼調(diào)制傳輸中，其第16時(shí)隙有4位碼可以傳輸信令，其信令編排方式國際上稱為DR2。若用模擬方式傳輸，一般從傳輸信令的電氣特性來分，還可分成直流信令（或稱直流標(biāo)志）和音頻信令。直流信令主要用作市內(nèi)電話空分交換機(jī)的線路信令；音頻信令主要用作記發(fā)器信令。在長途采用載波傳輸時(shí)，線路信令也是音頻信令。

中國的音頻記發(fā)器信令采用多頻互控方式。信令分為前向和后向兩種。前向信令是用戶號(hào)碼和業(yè)務(wù)類別信令，采用6中取2的方式組成15個(gè)數(shù)碼信令；后向信令是控制證實(shí)和被叫用戶狀態(tài)信令,采用4中取2方式組成6個(gè)數(shù)碼信令。

中國的多頻信令與國際上的R2信令方式在頻率及電氣特性上相一致，但在發(fā)送程序及含義上有所差異。由于信令方式問題涉及到交換局間相互配合以及國際通信的局間信令配合問題，故要求嚴(yán)格統(tǒng)一。

電話交換機(jī)是一種復(fù)雜而龐大的邏輯電路。60年代中期，電子交換開始應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)成程控交換機(jī)，控制方式有了質(zhì)的改進(jìn)。程控交換的主要特征是以存儲(chǔ)程序控制取代傳統(tǒng)的布線邏輯控制，硬件構(gòu)成的邏輯電路功能也大部分由軟件完成。隨著新業(yè)務(wù)功能和維護(hù)管理的要求越來越高,程控交換的軟件日益龐大，軟件故障隨之增加。

為解決這個(gè)問題,國際上已開始采用高級(jí)語言編制程序，國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)推薦用CHILL語言作為交換機(jī)的高級(jí)語言。脈沖數(shù)字技術(shù)在交換機(jī)中的應(yīng)用，一是構(gòu)成邏輯電路，采用脈沖時(shí)序完成邏輯控制；二是采用脈沖編碼技術(shù)原理構(gòu)成話路及各種信息的交換。