核心交换机技术发展趋势
交换技术演进趋势及未来展望-电脑资料
交换技术演进趋势及未来展望-电脑资料经过十多年的艰苦努力，我国建成了世界上规模最大的公众电话网（PSTN），而基于电路交换技术的程控交换机一直是这一网络中最重要的设备，也是我国电信设备生产企业迅速腾飞的突破口，我们离NGN还有多远？近年来，基于软交换的NGN技术迅速发展。
在今年，已经有更多设备厂商宣布推出NGN解决方案，并宣布了一些应用项目。
NGN也被专家一致看好是未来电信网络的发展方向。
作为一种趋势，人们认为，NGN的软交换设备会逐步取代传统交换机，成为网络建设的主体设备。
然而，趋势虽然明显，但NGN或者说软交换产品会从什么时候开始大规模进入市场呢？从今年的市场情况看，尽管基于软交换技术的NGN有了长足的发展，有些产品也在局部市场开始部署，但不可否认的是，总体上，NGN在技术和市场上还在继续完善发展中。
第一，NGN的技术标准还在不断发展，许多问题，诸如软交换与传统交换网的信令互通等许多问题都还没有彻底解决。
第二，不同厂家对标准以及相关协议的理解还有很大的不同。
不同厂家设备的互操作等许多问题的解决也需要时间。
实际上，这些问题不解决，网络的大规模采用是比较困难的。
也就是说，只有几家厂商的设备成熟并不足以推动市场的整体发展。
而网络的互通和互操作性的解决实际上又是非常困难的。
这一点与以面向话音业务为主的传统交换网络有着巨大的差别，就是在传统交换网络上的一些业务系统，不同厂家设备间的联通也并非易事，何况是需要更多开放接口的NGN产品。
第三，NGN网络业务标准的制订也是比较困难的问题。
业务标准的不成熟，运营商推出的业务就难以大范围推广，网络的效益也就难以真正发挥。
目前NGN的应用形式更像是一些“孤岛”。
第四，软交换网络虽然在业务提供方面比传统网络有优势，但这种优势目前看并没有达到令传统交换网络无法企及的程度，也就是说，人们并没有找到一种NGN的“杀手”级应用。
第五，更为重要的问题在于，现有传统电信交换网络所提供的话音业务目前仍然是运营商主要的收入来源，并且以往巨大的投资仍然在发挥作用。
三层交换机的发展趋势以及技术细分
三层交换机的发展趋势以及技术细分三层交换是在1997年前后才开始出现的一种交换技术，最初是为了解决广播域问题。
经过多年发展，三层交换技术已经成为构建多业务融合网络的主要力量。
当前，三层交换机的应用环境正面临哪些变化？产生了哪些新技术？其发展趋势怎么样？未来的市场需求怎么样？产生及发展三层交换（也称多层交换技术，或IP交换技术）是在1997年前后才开始出现的一种交换技术，它是相对于传统交换概念而提出的。
众所周知，传统的交换技术是在OSI网络参考模型中的第二层——数据链路层进行操作的，而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。
三层交换技术的出现主要是为了解决规模较大的网络中的广播域问题，通过VSP？column=news&key=LAN target=_blank class=qqx_gjz>LAN把一个大的交换网络划分为多个较小的广播域，各个VLAN之间再采用三层交换技术互通。
最初的三层交换机往往是把二层转发和三层交换做在两个单元中，还没有用一个芯片完成完整的三层交换功能，这样的交换机往往也是机架式的，比如3Com的Corebuider9000、Corebuider3500，思科的5505、6509，朗讯的Cajun P550等，一般都有一个专门处理三层数据的单元或者模块。
在传统的交换机中，三层交换引擎往往是整个交换机的瓶颈，无法实现大容量的线速的三层交换，而且模块和模块之间会采用总线式结构。
千兆以太网标准出现之后，有些机架式交换机内部也采用了千兆端口实现模块和模块之间的互通。
1998年Intel推出了550T、550S 可堆叠的盒式三层交换机，背板容量达2。
1Gbps，可以实现8个百兆端口的线速交换，这是当时市场上最早出现的盒式交换机之一，性价比也比较高。
但无论是当时的盒式三层或者是机架式三层交换机，最主要的功能仅仅是为了隔离广播域，路由协议的支持都比较简单，仅仅支持RIP、OSPF等小型网络的动态路由协议，VLAN之间的路由默认也是互通的，没有什么控制功能。
核心路由器的四大发展趋势
图1 流量增长和设备更新速度的对比
– 3.2 网络结构越趋复杂
由于单台路由器的容量扩展性有限，因此，近年来不断提出了其他方案来缓解设备压力。主要有以下两种：
（1）网络层次分布式，即部署多个网络层次，通过逐层汇聚，减轻设备压力。
（2）节点内部署多台设备，即增加节点内设备数量，通过负载分担的方式减轻设备压力。
两者都是在单台路由器不能继续扩展的情况下，通过改变网络结构来适应流量的增长，主要差别在于网络分别在纵向和横向进行扩展。这两种方法都在一定程度上缓解了单台设备容量有限的局面，但随之而来的却是网络复杂度以及内部互联端口的增加。众所周知，内部端口是不产生实际经济效益的，相反还会增加不少投资。而网络结构的日趋复杂，也增加了运维部门的管理难度，同时也产生了多台路由器之间如何均衡流量的问题。超级节点就是这样诞生的，即一个城市同时存在多个网络层次，而每个网络层次
集群技术的交换结构
交换结构是路由器的核心技术，直接决定了整个系统的主要性能。在引入交换方式之前，路由器大多采用共享总线的分布式处理技术。共享总线的实现比较简单，但由于不能避免产生内部冲突，使得高速率总线的设计受到限制，难度也越来越大。交换技术借鉴了ATM交换机的各种优势，很好地解决了共享总线的不足。一直以来，设备厂商和运用商都在研究和寻求更有效率的交换方案，以解决交换过程中的阻塞问题。
但Crossbar同样存在扩展性的问题，即交换矩阵的交叉点会随着输入输出数量的增多呈指数增长。为维持无阻塞交换，需不断完善和改进调度算法，代价是开发的技术成本越来越高。另外，Crossbar也同样不能避免排队仲裁，传输效率受到一定影响和限制。但相比共享内存结构，Crossbar效率和扩展性都比较好，目前大部分高端路由器都使用Crossbar交换结构。
交换技术发展趋势
交换技术发展趋势引言在信息技术快速发展的时代，交换技术作为通信领域的核心技术，也在不断进步和演变。
本文将从网络交换技术的发展历程、当前的技术趋势以及未来的发展方向等方面进行探讨，希望能够对读者对交换技术的了解和认识有所帮助。
交换技术的发展历程早期的交换技术早期的交换技术主要是电路交换，在电话通信中得到广泛应用。
电路交换的原理是在通信建立之前，通过物理电路将通信双方进行连接，使其能够直接相互传递信息。
然而，电路交换存在资源浪费、通信效率低等问题，无法满足日益增长的通信需求。
随着计算机网络的普及和互联网的发展，交换技术也逐渐演进为分组交换。
分组交换通过将信息数据按照一定的字节大小进行分组，每个数据包都附带目的地址等信息，通过网络传输到目的地后再进行拆包，将数据重新组装。
这种方式更加灵活、高效，可以适应不同应用的需求。
分组交换的一个重要技术是以太网交换。
以太网交换使用MAC地址来唯一标识设备，通过交换机将数据包从源设备转发到目的设备，而不是广播到整个网络。
这样可以大大提高网络的带宽利用率和传输效率。
软件定义网络（SDN）软件定义网络（Software Defined Networking，SDN）是当前交换技术的热门趋势之一。
SDN将网络控制平面与数据转发平面进行解耦，通过集中式的控制器对网络进行灵活的管理和控制。
SDN可以根据应用需求实时调整网络规模、流量分配和策略等，提高网络的灵活性和可编程性。
数据中心网络随着云计算和大数据等技术的发展，数据中心网络成为了交换技术的重要应用场景。
数据中心网络需要满足低延迟、高带宽和高可靠性的要求。
为了提高数据中心网络的性能，研究者们提出了一系列创新技术，如数据中心网络拓扑优化、多路径路由算法、可编程数据平面等。
IPv6随着互联网的发展和IPv4地址资源枯竭的临近，IPv6作为下一代互联网协议得到了广泛的关注。
IPv6拥有更大的地址空间、更好的安全性和更强的可扩展性。
2024年网络交换机市场前景分析
2024年网络交换机市场前景分析网络交换机是现代计算机网络中必不可少的设备，被广泛应用于各个行业和领域。
本文将对网络交换机市场的前景进行分析，包括市场规模、增长趋势、竞争态势等方面。
1. 市场规模随着云计算、物联网和大数据等技术的快速发展，网络交换机市场正面临着巨大的发展机遇。
据市场研究公司的预测，全球网络交换机市场的规模将持续扩大，到2025年可能达到X亿美元。
2. 增长趋势网络交换机市场的增长受到多个因素的推动。
首先，随着数据中心的普及和云计算的高速发展，对网络交换机的需求日益增加。
其次，物联网的不断发展也推动了网络交换机市场的增长，各类设备的互联互通需要更快、更稳定的网络传输。
此外，随着5G技术的商用化，对高速、低延迟的网络传输需求不断提升，进一步推动了网络交换机市场的增长。
3. 竞争态势网络交换机市场竞争激烈，主要厂商包括思科、华为、惠普等知名企业。
这些企业在产品技术、品牌知名度和市场份额方面具有竞争优势。
同时，一些新兴科技企业也在网络交换机市场崭露头角，其产品具有独特的创新技术，在特定领域有一定的市场份额。
然而，网络交换机市场的竞争也面临一些挑战。
首先，技术的不断进步和更新换代使得市场需求变化快速，企业需要不断创新和改进产品来适应市场需求。
其次，价格竞争也是网络交换机市场的一大挑战，市场竞争使得产品价格不断下降，企业需要通过提高技术含量和服务质量来争夺市场份额。
4. 市场趋势在未来几年，网络交换机市场将继续保持快速增长的趋势。
随着新兴技术的不断发展，网络交换机的性能和功能将不断提升。
同时，虚拟化和软件定义网络等新技术的应用也将为网络交换机市场带来新的机遇。
此外，随着智能城市、智能家居等领域的发展，对网络交换机的需求也会进一步增加。
5. 总结网络交换机市场具有广阔的发展前景。
随着云计算、物联网和大数据等技术的不断推进，网络交换机的需求将持续增加。
同时，市场竞争激烈，企业需要不断创新和改进产品以应对市场挑战。
全面分析三层交换技术产生到发展历程
在局域网和广域网融合的趋势下，城域网正在规模兴起，在电子政务网、教育科研网、宽带城域网领域，VPN等业务正在从骨干向汇聚转移。
随着以太网交换机芯片技术的发展和汇聚层设备性能的提高，尤其是融合特性核心交换机的出现，原先主要由骨干设备提供的MPLSVPN业务逐渐由汇聚层以太网交换机来提供。
最初采用骨干设备提供该项业务的主要原因是因为汇聚层设备的性能不足，而现在汇聚层以太网交换机的性能已经超过了原来的骨干设备;从业务提供方面来看，汇聚层设备较骨干设备多，更接近用户，提供业务更方便;从网络的可靠性来看，骨干设备由于其特殊位置，应向着功能专一化和简单化以及高性能的方向发展，而汇聚层设备则要同时兼顾性能和多业务支持能力。
这种趋势要求核心交换机支持完善的路由、交换特性，最终的设备形态就是一个集路由器、交换机一体化的设备，这样才能真正满足这个市场的需求。
更强更丰富的网络监控和管理能力更强更丰富的网络监控和管理能力是有效转发的基础。
基于SNMP的网络管理已经成为业界的共识，通过RMON功能可以实现对设备的运行状态、转发性能进行远程分析和监控。
但管理这些设备在现有的网络环境下是远远不够的，还需要对交换机上运行的业务进行细致的管理，比如MPLSVPN业务的网络管理。
还需要对交换机上所接入的用户进行管理，比如针对具体的端口或者IP地址的流量进行统计和管理。
进行全面的流量分析的另一个要求是将流量镜像到探针或协议分析器中的能力，通过智能镜像功能可以将所有流量从某个端口或VLAN发送到用户指定的端口中以进行深入分析，然后经过管理中心判断之后，再确定对业务中的某个端口进行相应的操作，实现交换机和IDS、流量分析仪等其他设备之间的联动。
通过对数据流提供强有力的管理手段和强大的分析监控能力，保证交换机上所有业务的有效转发。
市场情况分析以下是计世资讯对2003年交换机市场的统计。
说明：高端交换机的背板带宽为30Gbps以上的机架式交换机，这类交换机一般都是三层或三层以上的交换机;中端交换机的背板带宽介于8Gbps与30Gbps之间的盒式交换机，这类交换机有部分是三层交换机;低端交换机的背板带宽一般小于8Gbps接入层二层盒式交换机。
交换技术的发展综述
超高速、大容量交换技术
总结词
随着互联网流量的爆炸式增长，超高速、大容量交换技术成为未来的发展趋势。
详细描述
随着云计算、大数据、物联网等技术的快速发展，网络流量呈指数级增长，传统 的交换机已无法满足需求。超高速、大容量交换机能够提供更高的数据传输速率 和更大的吞吐量，支持更多的并发连接，满足不断增长的网络需求。
未来交换技术的发展方向与挑战
未来交换技术的发展方向包括软件定义网 络（SDN）、网络功能虚拟化（NFV）、 光交换等。
未来交换技术面临的挑战包括如何进一 步提高交换速度、降低功耗、提升可靠 性和安全性等方面的问题。
光交换利用光信号的高速传输特性，实 现了高速、大容量的数据交换，是未来 数据中心和云计算的重要支撑技术。
电路交换技术具有实时性强的优点，适用于对通信质量要求较高的场合，如电话通 信。
但电路交换技术也存在资源利用率不高的缺点，因为通信链路在建立后通常保持固 定状态，即使通信双方没有数据传输任务。
基于分组交换技术
分组交换技术是一种动态分配通信链路资源的方 式，通过将数据分割成多个分组进行传输。
分组交换技术具有灵活性高、资源利用率高的优 点，适用于数据通信和互联网应用。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMARY
交换技术的发展综述
目录
CONTENTS
• 引言 • 交换技术分类 • 交换技术的演进 • 交换技术的应用场景 • 未来交换技术的发展趋势 • 结论
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
01
引言
交换技术的定义与重要性
REPORT
2024年工业以太网交换机市场前景分析
2024年工业以太网交换机市场前景分析引言工业以太网交换机是一种用于工业现场网络通信的设备，被广泛应用于现代工业领域。
在当前信息时代的背景下，工业以太网交换机市场正呈现出蓬勃发展的趋势。
本文将对工业以太网交换机市场的前景进行分析。
市场概况工业以太网交换机作为工业现场网络通信的核心设备，已经取代了传统的串行通信方式，并且在设备性能、网络拓扑、网络通信协议等方面实现了重大突破，提高了工业生产的效率和可靠性。
目前，工业以太网交换机市场正逐渐壮大，并且在各个行业中的应用也越来越广泛。
市场动因1. 工业自动化的普及随着工业自动化的普及，对工业以太网交换机的需求量不断增加。
工业以太网交换机在工业自动化过程中起到了关键的作用，能够实现设备之间的高速、可靠通信，提高生产效率和质量。
2. 物联网的发展随着物联网技术的发展，越来越多的设备和系统需要接入工业网络。
工业以太网交换机作为工业网络的核心设备，能够提供稳定的网络通信环境，满足物联网应用的需求。
3. 通信技术的进步随着通信技术的进步，工业以太网交换机的性能得到了提升。
高速传输、大容量缓存、支持复杂协议等特性，使工业以太网交换机能够满足现代工业应用对通信设备的高要求。
市场前景1. 市场规模扩大随着工业自动化和物联网的迅猛发展，工业以太网交换机市场规模将进一步扩大。
根据市场调查机构的预测，未来几年内，工业以太网交换机市场的年均增长率将保持在较高水平。
2. 市场竞争加剧由于市场前景广阔，越来越多的企业涌入工业以太网交换机市场，市场竞争将进一步加剧。
企业需要不断创新，提升产品性能和质量，以获得更大的市场份额。
3. 技术发展方向未来，工业以太网交换机的发展方向将主要体现在以下几个方面： - 高速传输技术：随着工业应用对数据传输速度的要求越来越高，工业以太网交换机将会推出更高速的传输技术，以满足市场需求。
- 网络安全技术：随着工业网络的重要性不断提高，工业以太网交换机将加强网络安全技术，保障工业系统的安全运行。
2023年工业以太网交换机行业市场前景分析
2023年工业以太网交换机行业市场前景分析近年来，随着工业自动化程度的不断提高，工业以太网交换机的应用越来越广泛。
工业以太网交换机正成为工业自动化领域不可或缺的基础设施的核心组件之一。
据相关研究机构预测，未来几年，工业以太网交换机市场将继续保持快速增长，市场规模将逐步扩大。
一、行业背景随着工业物联网、智能制造、数字工厂等概念的不断发展，工业以太网交换机作为工业以太网通信的重要组成部分，逐渐走入人们的视野。
工业以太网交换机可以实现多种通信协议的转换以及对多种通信方式的支持，使得在数据传输方面更加快捷、安全。
目前，随着智能制造的深入发展，国内工业以太网交换机市场逐渐成熟。
二、市场分析1.市场需求趋势随着全球自动化程度的不断提高，越来越多的企业开始将工业以太网交换机作为信息采集与传输的核心设备。
据调查显示，全球工业以太网交换机市场的需求增长率较快，预计未来几年将保持20%以上的增长速度。
这主要得益于工业自动化程度的不断提高以及工业以太网通讯技术的广泛应用。
2.市场规模目前，工业以太网交换机市场规模已经逐渐扩大并稳步增长。
2019年，全球工业以太网交换机市场规模已超过12亿美元。
随着智能制造的发展，市场规模预计将在未来几年内继续扩大。
根据市场研究报告，全球工业以太网交换机市场规模有望在2024年达到23亿美元。
3.市场竞争格局全球工业以太网交换机市场上主要的竞争者包括西门子、施耐德、ABB、霍尼韦尔、松下电器等。
这些企业早期涉足工业以太网交换机市场，在技术研发、品牌知名度、渠道销售等方面具有优势。
此外，随着市场需求的增长，国内一些企业也加入了竞争行列，如研华、华为、巨龙等，逐渐崛起。
三、市场机遇与挑战1.机遇随着智能制造的快速发展，工业以太网交换机市场的增长前景十分看好。
近来，工业以太网交换机的应用场景不断扩大，如工业控制系统、机器诊断和预测性维护等，市场需求不断增长。
因此，工业以太网交换机的市场机会将会继续扩大。
数据中心交换机
安全性增强
随着网络安全威胁的增加，数据中心交换机需要具备更强 大的安全防护能力，包括防止DDoS攻击、数据加密和访 问控制等。
02
数据中心交换机的分类
根据传输速率分类
1 2 3
高速数据中心交换机
通常具备40Gbps以上的传输速率，这类交换机 通常用于超大型数据中心，能够满足高数据传 输需求。
中速数据中心交换机
随着业务的发展和变化，数据中心交换机需要具备可扩展性和灵活性，以适应不同的需求。解决方案包括采用模块化设计 和支持多种扩展卡。
06
数据中心交换机的应用场 景与案例分析
应用场景介绍
企业数据中心
用于承载企业核心业务系统，满足数据交 互和存储需求。
云计算数据中心
提供计算、存储和网络资源，满足各类应 用和服务的部署需求。
物联网数据中心
处理海量物联网数据，实现数据挖掘和分 析，提供智能化决策支持。
视频直播平台
承载高清视频流传输和直播需求，满足大 规模用户同时在线观看。
案例分析一：金融行业数据中心建设
背景介绍
某大型银行计划建设新一代数据中心，以提升数据处理能力和 服务质量。
解决方案
采用高性能数据中心交换机，实现高速数据传输和低延迟交换 ，满足实时交易和金融数据分析需求。
汇聚交换机
位于网络核心层，用于汇聚各个接入交换机的数 据流量，具有高吞吐量、高冗余的特点。
核心交换机
位于网络核心层，用于实现高速数据传输和网络 路由，具有高带宽、高可用性的特点。
根据网络架构分类
扁平化网络架构
将所有服务器和存储设备直接连接到少数 几台高性能交换机上，实现简单、高效的 网络结构。
VS
案例分析三：政府数据中心建设
核心交换机的税收分类编码
核心交换机的税收分类编码
摘要：
1.核心交换机的定义和功能
2.核心交换机的分类
3.核心交换机的税收分类编码
4.核心交换机在网络中的作用
5.核心交换机的发展趋势
正文：
一、核心交换机的定义和功能
核心交换机是一种网络设备，主要用于处理和转发网络中的数据流量。
它的主要功能包括数据交换、路由选择、流量控制等，是构建网络拓扑结构中的重要组成部分。
二、核心交换机的分类
核心交换机可以按照不同的标准进行分类，常见的分类方法包括：
1.按照端口数量分类：一般端口数量为24-48 个，网口大部分为千兆以太网或者百兆以太网口。
2.按照功能分类：主要包括接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机。
3.按照引擎模块分类：一般核心交换机都有单独引擎模块，并且为主备用。
三、核心交换机的税收分类编码
根据国家税务总局的规定，核心交换机属于计算机网络设备，其税收分类编码为17.42。
四、核心交换机在网络中的作用
核心交换机在网络中的作用非常重要，它是连接各个网络设备的核心节点，负责处理和转发网络中的数据流量。
同时，核心交换机还可以实现网络的安全策略、流量控制、服务质量保障等功能。
五、核心交换机的发展趋势
随着网络技术的不断发展，核心交换机也在不断升级和改进。
交换机的发展及趋势
• 控制SIG的信号发送: 根据用户的状态通过SIG板控 制信号音信号和语音信号的发送。
• 控制信令的接收：根据本地用户或中继的状态通过 MFC板控制MFC信号的发送的接收
• 控制NET板以处理呼叫接续
MPU功能(III)
• 通过MC2与AM/CM通信 • 通过HDLC同步串行口与O&M系统通信及加载MPU 软件 • 与EMA板配合执行主备用MPU的倒换和数据热备份
P NNNNNN E W OOOOOOM C DDDDDDA P NNNNN S S W OOOOO I I C DDDDDGG
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MMMMMMMA P E F F F F CC L W MCCCC 2 2 M C ML L L L OOT P E AAAA P PC W
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上框的MPU称为MPUA，下框的称为MPUB。
一般开机时默认MPUA为主用。
MPU的功能 (I)
MPU: 主控单元。 • 是SM的大脑，负责SM内设备的控制。 • 通过总线直接控制主控框单板； • 通过主节点控制用户和中继电路； • 通过主节点获取用户和中继的状态，并向 它们发命令
MPU 功能 (II)
交换机的发展
世界交换机的发展过程
课程目标
完成本课程的学习，学员应达到：
了解交换机的发展历程和分类
掌握掌握PSTN网络的发展趋势
课程安排
交换机的发展历程
交换机的发展趋势
引言
交换机的发展历程：
1876年，美国人贝尔发明了电话。随着社会需求 的日益增长和科技水平的不断提高，电话交换机技 术处于迅速变革和发展之中。其历程大致分为三个 阶段：人工交换、机电交换和电子交换。
全球及中国交换机行业市场需求、市场份额及未来发展趋势分析预测
全球及中国交换机行业市场需求、市场份额及未来发展趋势分析预测5G发展和上云流量的增长已成确定趋势，驱动云数据中心进入快速发展通道。
而云数据中心的发展将遵循“超大规模化、SDN化、白牌定制化”的逻辑。
在此背景下，公司交换机产品将在云数据中心市场迎来巨大的发展空间，多年深耕白牌交换机，助力提升市场份额。
一、需求打开：云数据中心建设加快交换机需求进入上升期1、流量增长驱动云资本开支回暖5G和上云需求将带来云数据中心新一轮流量增长。
预测2019-2021年，全球流量年度总量将从14.1ZB增长至20.6ZB。
2016-2021年，全球流量的年度复合增长率为25%。
云巨头资本开支已进入回暖通道。
云厂商资本开支的调整始于2018年Q2，全球云厂商龙头亚马逊率先开始去库存，降低数通设备资本开支。
随后其他厂商相继下调需求指引。
2019年Q3开始，全球云巨头资本开支增速回暖，2019年第三季度，超大规模数据中心运营商资本开支超过310亿美元，比去年第三季度增长8%。
2019前三季度的资本开支总和已经超过了2018年的创纪录水平。
随着5G、物联网等终端侧应用场景的技术演进与迭代，终端侧上网需求量将呈现高速增长，同时新兴技术对IDC的应用场景也将进一步扩大，IDC市场需求随之拉升。
预计2020年，中国IDC市场将迎来新一轮大规模增长，市场规模将超2000亿元。
2、IaaS市场高速增长国内增速超全球2019年Q3全球云基础设施服务市场规模同比高速增长37%，达到275亿美元。
亚马逊网络服务（AWS）继续保持其市场领军地位，市场份额增长23亿美元，等同于其后三位竞争对手年增长的总和。
全球云基础设施服务市场仍呈现AWS、微软Azure、谷歌云三龙头领军的状态，三家合计占据了56%的市场份额。
中国云基础设施服务市场持续增长，成为全球第二大市场，增速高于全球头部云厂商。
中国云基础设施服务市场在2019年第三季度达到29亿美元，同比增长60.8%。
现代交换技术的现状及其发展趋势
现代交换技术现实状况及其发展趋势摘要:伴随国家信息基础网络建设及电信经营逐步开放, 通信网络正经历着一次又一次重大变革。
而交换设备是通信网关键组成, 交换技术发展与通信网发展是分不开, 即交换技术与终端业务、传输技术必需相适应。
分组交换是将用户传送数据划分成一定长度, 每个部分叫做一个分组, 经过传输分组方法传输信息一个技术。
它是经过计算机和终端实现计算机与计算机之间通信, 在传输线路质量不高、网络技术手段还比较单一情况下, 应运而生一个交换技术。
多年来, 伴随光纤技术取得巨大成就, 信道传输速率显著增强, 光交换技术得到很大发展, 宽带综合业务数字网（B-ISDN）中用户线必需要用光纤。
光技术已经在信息传输中得到广泛应用。
关键字: 通信交换技术光交换技术1.现代交换技术概述伴随微电子技术、计算机技术飞速发展, 交换技术得到了空前发展。
从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换, 交换技术经历了人工交换到自动交换过程。
大家对可视电话、可视图文、图像通信和多媒体等宽带业务需求, 也将大大地推进异步传输技术（ATM）和同时数字系列技术（SDH）及宽带用户接入网技术不停进步和广泛应用。
部分常见交换技术, 比如电话通信中使用电路交换技术、数据通信网中使用分组交换技术和帧中继技术、宽带交换中使用ATM技术、计算机网络中使用二层交换、 IP交换和MPLS技术、光交换技术等等。
伴随通信技术和计算机技术不停发展, 大家要求网络能提供多个业务, 而传统电路交换技术已经满足不了用户对于新业务要求, 所以新兴交换技术应用范围越加广泛。
其中, 我以光交换技术为例, 来表现现代交换技术发展趋势。
2.光交换概述现代通信网中, 优异光纤通信技术以其高速、带宽显著特征而为世人瞩目。
实现透明、含有高度生存性。
全光通信网是带宽网未来发展目标。
从系统角度来看, 支撑全光网络关键技术又基础上分为光监控技术、光交换技术、光处理技术、光放大技术几大类。
计算机网络路由交换技术的应用及发展趋势研究
计算机网络路由交换技术的应用及发展趋势研究【摘要】本文主要研究计算机网络路由交换技术的应用及发展趋势。
在介绍了背景信息，阐明了研究的意义和目的。
正文部分涵盖了计算机网络路由交换技术的概述、路由器技术应用分析、交换技术在现代网络中的重要性，以及网络安全与路由交换技术之间的关系。
结论部分总结了文章内容，展望了研究成果应用前景和未来发展方向。
通过本文的研究，可以更好地了解计算机网络路由交换技术在现代社会的重要性，同时也为未来该领域的发展提供了一定的参考和展望。
【关键词】计算机网络、路由交换技术、应用、发展趋势、网络安全、结论、展望、研究成果、前景、发展方向。
1. 引言1.1 背景介绍计算机网络路由交换技术的应用及发展趋势研究随着计算机网络规模和复杂性的不断增加，网络通信技术也在不断发展和完善。
而计算机网络中的路由交换技术作为网络通信的核心技术之一，扮演着至关重要的角色。
路由器技术和交换技术是计算机网络中的两种基本通信方式，它们能够有效地实现网络中数据的传输和交换，为用户提供高效、安全的通信服务。
随着互联网的普及和发展，计算机网络已经成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
网络通信的质量和效率直接影响着用户体验和工作效率。
对计算机网络路由交换技术的研究和应用具有重要的意义。
通过深入研究和探讨路由交换技术的应用及发展趋势，可以更好地指导网络通信技术的发展，提升网络通信的质量和效率。
本文旨在对计算机网络路由交换技术的应用及发展趋势进行深入研究，探讨其在现代网络中的重要性和影响，分析网络安全与路由交换技术的关系，同时展望未来发展的趋势和方向。
通过对该领域的探讨和研究，为计算机网络通信技术的发展提供理论支持和参考。
1.2 研究意义计算机网络路由交换技术的研究意义在于提高网络通信效率和质量，推动网络技术的发展与进步。
随着互联网的普及和发展，网络规模和复杂性不断增加，传统的网络技术已经难以满足高效、稳定、安全的网络通信需求。
核心交换机
核心交换机H3C S7500E系列产品是杭州华三通信技术有限公司（以下简称H3C公司）面向融合业务网络推出的新一代高端多业务路由交换机，该产品基于H3C自主知识产权的Comware V5操作系统，融合了MPLS、IPv6、网络安全、无线、无源光网络等多种业务，提供不间断转发、优雅重启、环网保护等多种高可靠技术，在提高用户生产效率的同时，保证了网络最大正常运行时间，从而降低了客户的总拥有成本（TCO）。
H3C S7500E符合“限制电子设备有害物质标准（RoHS）”，是绿色环保的路由交换机。
H3C S7500E系列包括S7510E（12槽）、S7506E（8槽）、S7506E-V（垂直8槽）、S7503E（5槽）和S7502E(4槽)5款产品，所有产品均支持冗余主控。
H3C S7500E 可广泛应用于城域网汇聚和边缘、园区网核心和汇聚以及配线间等多种网络环境，为用户提供了有线无线一体化、有源无源一体化的行业解决方案。
产品特点1. 丰富的业务，适应融合业务网络发展趋势◆全面的MPLS业务能力H3C S7500E所有产品均支持Multi-VRF特性，可以作为MCE设备使用；支持三层的MPLS VPN和二层的MPLS VPN（Martini、Kompella），可扩展支持VPLS技术；支持MPLS OAM特性，方便用户的管理和维护；与H3C MPLS VPN Manager 配合，实现图形化的MPLS部署与维护。
◆线速的IPv4/IPv6业务能力H3C S7500E支持IPv4/IPv6双协议栈,支持多种隧道技术，支持IPv4/IPv6的组播技术，为用户提供完善的IPv4/IPv6解决方案；H3C S7500E采用分布式体系架构，实现IPv4/IPv6业务的线速无阻塞转发；H3C S7500E已经通过了信息产业部的IPv6入网认证和IPv6 Ready第二阶段金色认证，是成熟商用的IPv6产品。
◆有线无线一体化，有源无源一体化H3C S7500E集成的无线控制模块提供丰富的业务能力，包括精细的用户控制管理、完善的RF管理及安全机制、快速漫游、超强的QoS和对IPv6的支持等；无线控制模块通过与安全策略服务器的联动，实现对无线接入用户的端点准入防御，提高了整网的安全性。
2022年行业分析交换机行业发展现状
交换机行业发展现状在移动互联、云技术、大数据等新技术的驱动下，全球交换机行业保持稳定增长，2022年市场收入上升至281亿美元，我国交换机市场空间约187亿元，以下是交换机行业进展现状分析。
全球交换机市场收入及增速呈逐年上升趋势；2022年全球交换机市场收入为238亿美元，同比增长1.9%；2022年全球交换机市场收入上升至281亿美元，同比增长9.10%。
交换机行业分析指出，交换机是基于以太网进行数据传输的多端口网络设备，每个端口都可以连接到主机或网络节点，主要功能就是依据接收到数据帧中的硬件地址，把数据转发到目的主机或网络节点。
交换机相当于一台特别的计算机，由硬件和软件组成，包括中央处理器、存储介质、接口电路及操作系统等。
全球交换机市场的主要参加企业为思科、华为、HP、Arista、新华三和 Juniper，依据 IDC统计的数据（2022Q1-2022Q4），交换机行业进展现状指出，上述6家企业在全球交换机市场的合计市场份额为82.5%。
我国企业级交换机市场的主要参加企业为华为、新华三、思科、星网锐捷和迈普技术，依据 IDC统计的数据（2022Q1-2022Q4），上述5家企业在国内企业级交换机的合计市场份额为93.1%。
就进展来看，现今我国的企业级交换机整体水平仍处于引用与导入阶段，终端及下游客户群主要集中于通信系统、电力系统、交通行业及IT专业等行业。
依国家宏观估计，在“十二五”期间，交换机平均每年的市场容量在30亿元左右，将来3年的复合增速将达25%。
1、交换机的技术革新。
当下，网络技术虽然不断进展，但是掌握领域对网络的工作性能的要求也随之越来越高，因此，以太网大步驶入工业掌握领域，形成新型的以太网掌握网络技术。
交换机由于使用及定位的关系，区分于商业交换机，它更关注稳定性，耐高温，耐振动，耐腐蚀等一些工业特性。
2、交换机的进展方向。
随着工业自动化的连续进展，工业以太网交换机的需求面也会扩大，同时需求量也将增长。
核心网设备篇—TDM交换设备
核心网设备篇—TDM交换设备1. 什么是TDM交换设备TDM交换设备是一种基于时分复用(TDM)技术的网络设备，用于实现电话和数据的传输和交换。
TDM交换设备将多个输入端口的数据按照时分复用的原则进行交错传输，然后按照相同的原则将数据分割成原始的输入数据进行传输。
TDM交换设备通常由交换机、接口卡和时钟源等组成。
交换机用于实现数据的接收、处理和转发，接口卡用于与外部设备进行连接，而时钟源则提供时钟信号来同步数据传输。
2. TDM交换设备的工作原理TDM交换设备的工作原理可以分为四个步骤：输入、交错、分割和输出。
首先，输入阶段将来自不同输入端口的数据进行缓存，并根据预定的时间间隔将数据按照时分复用的原则进行交错。
接下来，交错阶段会将交错的数据进行分割，恢复成原始的输入数据。
然后，在分割阶段，交换设备根据预设的规则，将输入数据根据目标地址进行分割，然后将分割后的数据发送到相应的输出端口。
最后，输出阶段将数据从输出端口发送到目标设备。
3. TDM交换设备的特点TDM交换设备具有以下几个特点：•高效性：TDM交换设备采用时分复用的技术，在传输过程中能够实现高效的带宽利用，并且能够同时传输多路数据。
•可靠性：TDM交换设备在传输过程中提供了时钟同步机制，能够确保数据的准确传输。
•灵活性：TDM交换设备支持不同类型的接口卡，可以适应不同的数据传输需求。
•扩展性：TDM交换设备可以根据实际需求进行扩展，增加更多的输入端口和输出端口。
4. TDM交换设备的应用场景TDM交换设备在核心网中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：•传统电话网：TDM交换设备在传统电话网中起到关键的作用，用于电话信号的传输和交换。
•数据中心：TDM交换设备可以用于数据中心内部的数据传输和交换，提供高效的数据交换能力。
•互联网接入：TDM交换设备可以用于互联网接入网络中，实现用户的上网和数据传输。
•运营商骨干网：TDM交换设备在运营商骨干网中起到核心的作用，用于不同地域之间的数据传输和交换。
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总线交换是最古老的一种数据交换方式，这种方 式的主要特点是没有专门的交换网芯片，通过共 享背板总线进行各线卡之间的数据传递，各线卡 分时占用背板总线；
结构和技术比较简单，但交换容量受背板总线带 宽限制，无法构建大容量系统，并且随着背板总 线带宽的增加，码流的同步控制也成为一大瓶颈；
目前采用这种交换方式的系统交换容量一般小于 32G，并且一般都是有阻塞的系统。
骨干网
Si
Si
增加一个路由 器来处理MPLS VPN报文
Si
大客户
由于传统交换机不支持MPLS VPN，只能 新加一个路由器，提供MPLS VPN。由于集中 式处理VPN，存在性能瓶颈。
这个补丁方案可以进行业务试验，无法 支撑大网的运营需求。
20
MPLS VPN的实现方案
目前，在核心交换机支持MPLS业务的方案上，存在两种实现 方式：集中式、分布式。
3
以太网交换机面临的挑战
三层流Cache转发技术：2019年波及全球的网络病毒，成为传统以太 网交换机的流cache转发技术的终结者。在大网上的流cache转发的三层 交换机，在遭受网络病毒攻击后，都中断了转发业务，甚至瘫机。
二层网络 VS 路由网络：全以太城域网构成了一个巨大的二层网络， 在宽带用户激增的情况下，网络变得不可控制。伴随着2019年下半 年启动的城域网改造，各地的城域网逐渐演进为路由网络。
业务指标
最大交换容量 （Gbps） L2包转发率 （Mpps） L3包转发率 （ Mpps） MPLS VPN包转发率 （ Mpps） 策略路由包转发率 （Mpps） 交换网QoS
分布式核心交换机 720 432 432 (最长匹配) 432 432 VOQ
集中式核心交换机 720
软件集中式转发核心交 换机
S8505
7个槽位，5个通用I/O槽 背板容量：750G 交换容量：300G 包转发率：180M pps
S8512
14个槽位，12个业务槽 背板容量：1.8T 交换容量：720G 包转发率：432M pps
29
S8500分布式交换体系结构
S8512 L2/L3/MPLS/VPN等业务均可充分使用720G交换容量， 各种业务数据的包转发率均可达到432Mpps。
16
高品质核心交换机的最长匹配路由转发机制
S8500主控
路由学习
路由更新信息
报文
路由表 所有包 最长匹配路由表
S8500接口板
随着相关技术的突破，最长匹配路由转发技术与实现成本也在取得平衡，虽然成本还没 有降到流Cache转发芯片的程度，但是一些具备远瞻性的核心交换机设计，开始采用最 长匹配路由技术。
L3
L3
L3
L3
L3
L3
L3 L3
L3 L3 L3
部署新一代核心交换机的城域网络，MPLS VPN业务具备良好的鲁棒性，不论 是小业务流量还是大业务流量，稳定性始终如一。VPN用户流量即使爆炸性发 展也不会影响网络运行质量，满足网络可运营可管理的高品质需求。
26
和谐之美
高品质核心交换机的转发引擎内在支持运营型业务，稳定性始终如一， 有效支撑业务的快速发展。
L3
S8500
S8500
L3 S8500
L3
L3
S8500
L3 S8500
L3
S8500
L3 L3
新一代核心交换机式的高性能
L3
L3
MPLS VPN分布转发引擎能够稳定
可靠地处理核心层海量数据
L3
S8500
L3 S8500
L3 L3 L3
S8500 S8500
S8500 S8500 S8500 S8500
30
可扩展性设计: 720G->1.44T
Port0 R Port1 R Port2 R
SSii
？
23
MPLS分布式转发引擎
线卡内置 高性能 MPLS转发 引擎
线卡内置 高性能 MPLS转发 引擎
线卡内置 高性能 MPLS转发 引擎
线卡内置 高性能 MPLS转发 引擎
线卡内置 高性能 MPLS转发 引擎
MPLS VPN引擎分布在各线卡上，各线卡协同工作，分别处理。
分布式MPLS VPN转发处理有效的避免了集中式处理的MPLS业务性能瓶颈 缺陷，能更加稳定可靠的支持运营级MPLS VPN业务数据处理。
核心交换机技术发展趋势封面
——华为技术有限公司
0
汇报提纲
以太网交换机的发展简史 核心交换机的新发展 华为核心交换机简介
1
以太网接口技术发展
事件
以太网
FE
GE
10GE
IEEE 通过802.3ae 10GE 标准
DIX发布10M 以太网标准
Xerox公司提出 并实现以太网技术
IEEE通过 802.3标准
256400ຫໍສະໝຸດ 170400（流Cache ）
170（流Cache）
30 （集中式最长匹配） 2 （集中式最长匹配）
30
2
30 VOQ
2 无QoS
27
汇报提纲
以太网交换机的发展简史 核心交换机的新发展 华为核心交换机简介
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Quidway S8500系列核心路由交换机
S8500内置强 劲的分布式业 务转发引擎
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L2/L3流量 MPLS VPN流量
CROSSBAR 交换网
MPLS集中式处理流程
CPU或小NP
集中业务卡
集中式业务 处理板是 MPLS VPN的 性能瓶颈。
CPU
ASIC
接口卡
背板
CPU
ASIC
接口卡
22
核心交换机是否需要戴一个MPLS新帽子？
帽子 身体(三层交换机)
（MPLS VPN)
＋
17
高品质的核心交换机
三层交换机的转发引擎天然支持最长匹配路由查 找算法，三层转发特性不再是一个可有可无的帽 子，而是其身体内部的一个功能。
18
汇报提纲
以太网交换机的发展简史 核心交换机的新发展
➢ 交换体系结构的演进 ➢ 转发方式的改进 ➢ MPLS VPN分布式转发 华为核心交换机简介
19
2019年交换机网络实现MPLS VPN的方法
交换形式也将逐渐被淘汰。
环形交换
节点A 节点C
节点D
9
P ort0 R P ort1 R P ort2 R
P ort11 R
交换矩阵
Crossbar交换矩阵
仲裁
A rb ite r
01 10
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
控制矩阵
P o rt1 1 T
P o rt1 T P o rt0 T
Crossbar交换网采用矩阵结构实现无阻塞交换，在交换网内部没有带宽 瓶颈，不会因为带宽资源不够而产生阻塞；
这种交换形式在一些老机型上仍有使用，新的系 统不会采用这种交换形式。这种交换形式将逐渐 被淘汰
总线式
8
环形交换实质上仍然是一种
总线交换方式，改进点就是
将总线移到了芯片中，而不
是在背板上； 带宽有所提高，但是没有根
节点B
本改善；
采用这种交换方式的系统容
量在32G-64G之间，一般来
讲都是有阻塞的系统；这种
12
汇报提纲
以太网交换机的发展简史 核心交换机的新发展
➢ 交换体系结构的演进 ➢ 转发方式的改进 ➢ MPLS VPN分布式转发 核心交换机的未来之路
13
2000年三层交换机的概念
帽子（小三层转发)
＋＝ SSii
身体(Vlan交换机)
SSii
三层交换机 = L2交换机 + 小三层的帽子。（2000年）
MPLS VPN业务：传统的交换机只能接入用户，不能提供更多的新型 增值业务，例如：MPLS VPN。通过交换机上打一个MPLS业务补丁的 方式，其集中式处理的业务性能瓶颈和较差的服务品质会成为业务 发展瓶颈，使得价值客户更加不信任IP网络。
在促使价值客户转向宽带网络过程中，以太网交换机如何实现良好的 三层转发，并提供MPLS VPN业务，是新时期交换机面临的重要挑战。
IEEE通过 千兆以太网标准 IEEE 通过 100BASE-T 快速以太网标准
1973年 1980年
1983年
2019年
2019年 2019年
2
以太网交换机的成功
以太网 VS 令牌环：从20世纪80年代后期至今，办公局域网几乎被 以太网交换机所垄断，LAN即以太网。令牌环现在已经很少见了。
以太网 VS ATM：从2000年起，以太网基本成为城域网宽带接入的主 力，ATM接入网络发展缓慢。
Crossbar交换网的扩展能力非常强，交换容量可以做的很大，目前单颗 芯片交换容量在256G－700G之间。
10
P o rt P o rt P o rt
RAM
共享内存
P o rt P o rt P o rt
共享内存交换与上述交换方式有本质不同，是一种全 新的交换方式,其优点是支持大量突发数据缓冲
4
以太网交换机发展历史的启示
大容量、高带宽 逐步发展新业务
成本与发展取得平衡
低成本设计
5
汇报提纲
以太网交换机的发展简史 核心交换机的新发展
➢ 交换体系结构的演进 ➢ 转发方式的改进 ➢ MPLS VPN分布式转发 核心交换机的未来之路
6
高端交换机的体系结构演进
高端交换机发展历程中，出现了五种交换网络形式： 共享总线 环形交换 共享内存 Crossbar 分布式Crossbar＋共享内存
三层流Cache转发技术：使得以太网交换机从二层走向了三层，进入 IP领域，由于流cache技术成本很低，三层交换机对路由器的成本优 势明显，在2000年至2019年，三层交换机全面进入宽带城域网汇聚 层，在很多地方甚至覆盖到城域网核心层。