展望新一代三层交换机的未来走向

　　目前三层交换机虽然具备了路由器的功能，同时在某些情况下也可以代替路由器，但是其仍然没有路由器的功能强大，比如说网络地址转换等方面。数字化、宽带化、传输光纤化、分组化是今后电信网络和信息网络的发展趋势，因此，很有必要构建一个与业务类型无关或弱相关的综合业务平台，使网络可以承载多业务。

　　这样既能在设计、建设、运营和维护上取得较大的经济效益，又能够对业务的发展保持良好的适应性，从而最大限度地保护运营者与用户的投资利益。目前，随着硬件技术的发展，这种想法在技术上已经完全可以实现。

　　多层交换

　　目前，一二层交换技术已经不能够满足用户的需要，因此出现了第三层交换技术。第三层交换将二层交换机和三层路由器两者的优势有机而智能化地结合成一个灵活的解决方案，可在各个层次提供线速性能。随着三层交换机在市场的不断推广和应用，三层交换技术及其产品在企业网/校园网建设、宽带IP网络建设(如城域网、智能社区接入)中得到了大量的应用，市场的需求和技术的发展双重拉动这种应用的纵深发展。三层交换的应用在从最初骨干层、中间的汇聚层一直渗透到边缘的接入层。

　　下一代网络将更加智能化，假如引入第四到第七层交换，那么网络就可识别网络上每一个数据包所属的应用和服务，然后应用这种信息把数据包传送到正确的路径。因此，在第三层交换技术走向成熟的基础上，第四到第七层交换技术也开始逐步被接受，并在一定的范围内获得了应用。

　　从技术角度来说，目前三层交换机虽然具备了企业级路由器的大多数功能，但路由器较三层交换机功能更为强大，如网络地址转换等，仍然无法由三层交换完全替代。但是随着技术的发展，三层交换机的功能肯定会越来越丰富。另外，从国内的情况来看，三层交换机虽然发展势头良好，但想取代企业级路由器还要经历一个漫长的过程。

　　光交换

　　业务的高速持续增长，需要更大的网络带宽来满足要求。DWDM技术能有效解决带宽问题，但随之而来的是光纤中信道数量急剧增加，需要大容量的三层交换机。密集波分复用(DWDM)能充分利用光纤的巨大带宽，使得“光纤耗尽”问题得到有效解决。近年来，DWDM技术已经从长途干线系统渗透到城域网。由于复用的波长信道数急剧增加，光纤的传输容量可以以指数形式增长。

　　目前光交换机的市场规模并不大，这是因为光交换机技术上的相对不成熟，是限制光交换机市场迅速增大的主要因素。其主要体现在光交换矩阵技术的研究和开发上的不成熟。但是，随着技术的发展，光交换机的市场规模将日益壮大。可以预测，在未来的十年中，具有路由选择和出错恢复等功能的全光交换机将在交换机中逐渐占据主要地位。在以低于1Gb/s速率传输的网络(如局域网)中，OEO还是有着明显的优势，这种可靠性高且成本较低的光电光(OEO)光交换机在低速网络中仍会得以广泛应用。

　　可以预见，光路交换技术构成的光交换机，将逐步在电信领域得到大规模推广使用。随着各类光开关技术及其他单元技术的日趋成熟，小规模的光交换机设备如OXC和OADM已经问世。现以MEMS为突破口的大规模光电集成和由此实现的大规模全光交换技术已初见端倪。全光交换将在未来的光通信领域占据重要地位和巨大的市场，并孕育着又一次网络技术的革命。

　　ATM与IP结合

　　尽管ATM作为一种全能技术的神话已经破灭，但迄今为止，ATM仍然是最适于多业务、多比特率应用环境的通信协议，因而作为多业务平台，汇接各种业务是其未来的主要角色。而且，IP技术也会面临大量的问题。比如，IP的QoS问题。目前解决方案的思想很多都是借鉴于电信网络，但是实现起来难度很大。所以，ATM与IP结合是其另一重要的发展方向。IP与ATM的结合是面向连接的ATM与无连接IP的统一，也是选路与交换的优化组合。

　　目前，还没有哪一种像ATM那样具有多业务高速率支持能力。因而对于电信网而言，在一段时间内，ATM作为多业务平台是比较理想的。即使在可预见的未来，在网络边缘地带，ATM作为业务汇集点仍然是不可缺少的。为此不少ATM厂家仍然在努力改进ATM交换机的性能和容量，使其在下一代电信网中占据一席之地。ATM与IP的结合有两种方式，第一是两者重迭，这样虽然可以保证QoS，但是会增加协议的复杂度;第二是两者综合，这种方案能够最大限度地同时利用ATM与IP的优点。

　　ATM技术能够提供二层的高速交换，ATM标准已逐渐被完善，其产品也已基本成熟，广泛地推向市场。但是ATM和IP的结合仍然在不断演变中，工业标准的一致化也需要相当的时间。因此，ATM与IP技术相结合的三层交换机会成为以后市场的主流。

　　MPLS交换机

　　则是顺应ATM与IP结合这个潮流而产生的。多协议标记交换(MultiprotocolLabelSwitching，MPLS)是一种介于第二层和第三层之间的标记交换技术，是专门为IP设计的，可以将第二层的高速交换能力和第三层的灵活特性结合起来，使IP网具备高速交换、流量控制、QoS等性能。它的产生伴随着网络的发展。

　　随着MPLS应用的不断升温，无论是产品还是网络，对三层交换机的支持已不再是额外的要求，而应该是必备的功能。此外，MPLS从骨干网走向边缘网也是一种越来越明显的趋势，这一进程将给边缘网带来更多的带宽、更高的智能和更多的服务。在接入网中，利用MPLS的技术承载以太网，会使网络更易升级和富有弹性。普通的以太网在每个骨干网中只能处理4000个VLAN，MPLS能使每个路由器支持最多100万个标记。因此，核心路由器厂商支持MPLS自然是毫无疑问的，如华为QuidwayNetEngine系列产品等等;边缘路由器厂商也开始关注MPLS。

　　从整个网络发展方向来看，在未来的核心网上，所有新的运营商在第一时间内建立的骨干Internet网都是光结点。MPLS不再单一存在，它将与底层的光设备相辅相成。以前的IP是第一层、第二层、第三层在一起，现在，利用MPLS的基础，IP与底层的光设备结合起来，让光去识别IP路由，即光是基于IP来驱动，将来的网络核心是波长路由，外面是一种大路由，这是以后大网核心的必然。对运营商来讲，今天的网络与以后的网络的关系是，所有今天的电信的其他网，如DDN专线网、ATM的中继网等，都是将来整个大网络的接入结点。这个网不会摒弃以前所有的技术和产品，而是把它们结合进来，只是所有的应用都要以IP的形式来做，所有的东西都会以IP的形式终结在Internet和路由阶层中去。目前，中国的骨干网带宽的利用率在10%以下，因而，如何吸引更多的用户使用网络资源，是运营商、服务商关心的话题。路由器制造商都看到MPLS的最佳用武之地是，把承载多种不同类型服务的网络集成为一个单一的网络。网络运营商和服务商大多认为，用MPLS统一各种服务不失为一种长远的发展方向。