计算机网络路由交换技术的应用及发展趋势研究

王洪海

摘要：在计算机网络信息化快速发展的背景下，计算机已经应用到人们生产生活的多个领域。路由技术在计算机网络中得到了全面应用，属于各个网络之间的桥梁，路由器对信息处理的速度会直接影响到网络连接的质量。文章对计算机网络路由交换技术的相关理论进行阐述，分析路由交换技术的实际应用以及应用优势，对该项技术未来的发展趋势做出具体研究。

关键词：计算机；路由器；路由交换技术

路由交换技术的快速发展能够进一步提升网络技术的发展，从而带动计算机网络的应用。在发展的过程中，路由交换技术会对不同的网络进行连接并且处理，实现路由交换技术在不同环境下的应用，在计算机网络发展初期，路由器只是被视为数据交换的工具。但是对于大型的网络而言，简单的数据交换并不能满足实际的技术要求，所以需要路由交换技术来提升互联网运行的稳定性，避免受到网络高峰的影响。随着网络信息时代的快速发展，人们需要对路由交换技术进行全面分析，并且对该技术未来的发展趋势进行具体研究。

1 计算机网络路由交换技术相关理论

路由器是计算机网络的重要组成部分，路由器属于一种分组式的交换设备，由输入端口与输出端口构成，用来保证IP分组的传输以及存储，路由器的输入端口会对IP分组进行接收，对分组的首部进行判断，根据网络地址，对路由表进行查找，进而获得下一个节点的具体地址，通过路由器的输出端口传送到下一个节点，按照此规律反复进行，最终到达目的站点。通过对网络路由的互通连接来实现信息从起源地址向目的地址的传送[1]。路由器的具体结构如图1所示。

目前，比较常用的路由器协议有密码认证协议（Password Authentication Protocol， PAP）与点对点协议询问握手认证协议（Challenge Handshake Authentication Protocol，CHAP）两种，PAP协议具有较好的安全保障，但是在用户端不能够进行加密，所以在网络传输的过程中会有很大的安全隐患。CHAP路由协议是对PAP协议的升级，在用户信息保密方面进行全面优化，由于CHAP具有随机的初始值，所以每次登录的信息都不会相同，通过这种动态信息可以有效地防止用户信息被盗取。在路由器的内部会有一张路由表，记录数据的目的地与下一个站点，在路由器接收到数据之后，会将数据进行解读，获取IP地址，通过路由表的查询，来确定下一个地址，对数据包进行转发。在不能够确定下一个地址时，会将报文丢弃，然后将相应的数据信息返回源地址。除此之外，路由器也可以将发送者的链路状态发送到其他路由器[2]。

2 网络路由交换技术的应用优势

通过路由交换技术可以对流量信息进一步完善，交换式路由器可以通过应用跟踪程序，有效提高路由器的流量测量，提高路由监控能力。路由器不需设立探测器，通过交换技术，路由器可以在端口上进行探测，工作人员也可以通过交换技术来对探测器进行访问，对详细数据进行统计，从而保证服务器之间的平衡。

路由交换技术的使用要求高效的网络安全与应用。在对软件进行处理时，如果安全过滤器启动，就会导致路由器每个包接收的执行指令增加，影响路由器的使用性能，通过交换技術的应用，可以确保路由器使用的安全性，激活大量的安全性能，并且可以提供线速性能。交换技术下的路由器数据包是通过特殊应用积体电路（Application specific Integrated Circuit，ASIC）处理的，会快速地对数据来源进行捕捉，所以，路由器的线速性能与安全性能能够同时进行，不容易受到外界环境的影响。

通过交换路由的应用，在对应用程序进行处理的过程中会给出合理的策略，一旦交换机的端口数据超负荷，可以利用合理的策略对服务质量进行优先选择，交换技术下的路由器在对应用程序进行设定时，会通过质量服务策略来对应用层流量进行设定，便于管理人员对计算机网络进行控制[3]。

3 计算机网络路由交换技术的实际应用

3.1 在流量信息完善方面的应用

路由交换技术根据对路由信息系统的应用，能够提高路由器在流量测量以及性能监控方面的稳定性。路由器端口RMON/RMON2无需通过外部器就可以实现对计费信息进行转换，所以，路由器不再需要特定的探测器。通过路由交换技术，可以通过各个端口对数据库线索进行检测。有效地对信息进行完善，以数据交换的形式对数据信息进行追踪。另外，可以通过交换路由端来接入检测器，确保管理人员可以对数据进行统计与分析，了解宽带消耗的各个细节，最终实现服务器之间的互通，进一步完成对数据的控制，确保数据的高性能监控。

3.2 在网络灵活性方面的应用

路由器在软件的运行过程中，开启安全过滤器，会将服务程序集中到数据处理中心，导致路由器对数据的处理效果降低。交换技术在网络灵活性方面的应用，可以提高数据交换的安全性，迅速捕捉数据来源，确保安全性能与线速性能，而且可以避免数据包受到外界环境的影响，提升可靠性。

3.3 提升服务质量方面的应用

通过路由器端口会产生大量的传输数据，当内存被占用时，路由交换机会择优选择输出措施，对应用程序的设置，路由器会将服务质量（Quality of Service，QoS）策略运用到对应用流量的控制当中，所以管理人员可以对网络更好地控制。当路由器由于数据过载而进行缓冲时，交换机会对相关数据进行分析，最终择优选择，提升用户的使用体验。路由交换技术的应用程序设计过程中，会结合服务质量对流量进行测量，选择最恰当的应用层，工作人员也可以对网络进行更好的控制[4]。

4 网络路由交换技术未来发展趋势

4.1 实现路由器与交换机的整体配置优化

路由器在对网络流量进行过滤时，其作用与网桥的使用方法基本相同，但是与网络物理层上工作的交换机是有所不同的，这种交换机是以物理角度运用专门的软件对网段进行划分。例如：路由器在支持IP协议的情况下，大多是将网络划分为几个子网络，只有流量指向某个特定的子网络时，才能允许流量经过路由器，路由器对数据进行接收之后，会进行详细的计算与检验，重新设定物理地址。所以，在对数据进行传输及转发的过程中，会比直接查看数据慢很多，虽然存在此弊端，但是网络的整体效率会有所提升，通过路由器，能够自动过滤网络自动播放。所以，路由器交换技术的发展趋势之一在于对路由器与交换机的相关配置进行分析与重新设定。

4.2 实现IP子网在路由器协议下连通

路由器的IP网络分配与交换是不能够通过静态配置完成的，针对当前的技术发展来看，在“互联网+”的大时代背景下，网络用户对网络修改的需求仍然很大，但是，IP地址并不能对网络基本空间进行改变。所以，为了分配内部网络与外部层面，需要通过网络声明对网络访问的列表进行控制。计算机网络用户需要对计算方式进行选择。所以，路由协议下，活跃IP子网的连通是网络路由交换技术的主要发展趋势与方向。

4.3 实现路由器协议的不断完善

管理者需要通过多路由协议对多路由网络进行管理，所以要实现多种协议数据的共享。在网络管理的过程中，每台路由器都会产生较大的网络流量，在使用用户较多的情况下，会大量占用宽带资源。如果接受时间超过90 s仍然不能对站点的输送信息进行接收，可以判定相应的站点不可达。如果能够在30 s的时间内接收到相邻站点发出的路由表，便可以对相应的路由表进行更新。所以，在对路由数据进行测算时，必须根据管理距离来正确选择路由协议，对路由协议不断完善。

4.4 实现路由协议解析

通过网络对路由协议进行发布以后，会通过特定的方式通知其他的路由协议，并且对协议进行重新分配，将各个端点的信息相连通。每台计算机网络路由器都存在可选协议，所以，即使多个路由协议同时运行，也能被自己识别。所以，当路由器端口进行重新分配时，其他接收端口就会定义为外部路由，从而加以抵制[5]。

5 结语

针对新一代互联网的体系结构，主要在于功能、服务、规模等多方面的扩展，更好地适应互联网的发展速度。现阶段的互联网体系结构并不能满足互联网多样化的发展需求，所以需要路由交换技术来推动网络技术的改革与优化，通过路由交换技术来实现网络之间的连接，完成路径的选择以及对数据包的传输，最大限度地满足用户的使用需求，稳定网络的安全性能与快捷性能。

[参考文献]

[1]罗士峰.基于计算机网络下路由交换技术的应用研究[J].信息通信，2016（4）：180-181.

[2]高海燕.计算机网络路由交换技术的应用[J].电子技术与软件工程，2018（5）：13-14.

[3]刘洪賓.基于计算机网络下路由交换技术的应用探讨[J].通讯世界，2017（2）：19-20.

[4]吴勇.计算机网络路由交换的技术应用与发展趋势研究[J].数字技术与应用，2017（1）：32.

[5]李雪光.计算机网络路由交换的技术应用和趋势探究[J].信息系统工程，2017（5）：84.