IP交换与路由
交换机与路由器
交换机与路由器交换机与路由器⒈概述交换机和路由器是计算机网络中常见的两种网络设备，它们在数据包转发和网络连接方面发挥着重要的作用。
本文将详细介绍交换机和路由器的定义、功能、工作原理以及它们的区别和应用场景。
⒉交换机交换机（Switch）是一种用于在计算机网络中连接多个设备的网络设备。
交换机通过MAC地址（Media Access Control Address）将数据包从一个端口发送到另一个端口，实现了数据包的转发和通信。
在局域网（LAN）中，交换机通常用于内部网络的连接。
⑴交换机的功能●数据链路层的二层交换：交换机可以根据MAC地址将数据包从一个接口转发到另一个接口，实现设备之间的直接通信，提高网络传输效率。
●广播和组播的分发：交换机能够将广播和组播数据包转发到相应的接口，实现网络广播和组播功能。
●网络分割：交换机可以将网络划分为多个虚拟网段，提高网络的安全性和可管理性。
●VLAN划分：交换机支持虚拟局域网（VLAN）的划分和管理，实现对不同用户和设备的隔离和控制。
⑵交换机的工作原理●MAC地址学习：当交换机收到一个数据包时，会学习源MAC 地址和对应的接口。
交换机通过维护一个MAC地址表，记录相关的MAC地址与接口的映射关系。
●数据包转发：当交换机接收到一个目标MAC地址所对应的数据包时，会根据MAC地址表将数据包转发到相应的接口。
●广播和组播：交换机会将广播和组播数据包发送到所有的接口，以实现数据的传输。
●网络分割：交换机通过划分VLAN，将不同的用户和设备隔离开来，提高网络的安全性和管理效果。
⒊路由器路由器（Router）是一种用于在计算机网络中连接多个网络的网络设备。
路由器通过IP地址（Internet Protocol Address）将数据包从一个网络发送到另一个网络，实现了网络之间的通信。
在广域网（WAN）中，路由器通常用于不同局域网之间的连接。
⑴路由器的功能●网络层的三层转发：路由器根据IP地址对数据包进行转发，实现不同网络之间的通信。
ip交换技术的原理和实际应用
IP交换技术的原理和实际应用1. IP交换技术的概述IP交换技术是一种基于Internet协议（IP）的数据交换技术。
它是一种通过将数据以数据包（Packet）的形式在网络中进行路由和交换的方式，使得数据能够高效地传输到目标地址。
在当前互联网基础设施中，IP交换技术广泛应用于各种网络设备和应用场景中，为我们的日常生活和工作提供了便利。
2. IP交换技术的原理IP交换技术的实现原理主要包括以下几个方面：2.1 IP数据包的封装与解封装IP数据包的封装是指将上层应用数据按照一定规则进行封装，形成符合IP协议格式的数据包。
封装过程包括将数据加入IP协议头部和尾部校验等相关信息。
解封装是指将接收到的IP数据包从网络层解析出应用数据。
2.2 数据包的路由和交换数据包的路由是指在网络中根据路由表信息，选择合适的路径将数据包发送到目标地址。
路由表中包含了各个网络的连接关系以及相应的出口接口信息。
数据包的交换是指在网络中根据目的地址将数据包转发到下一跳路由器。
2.3 数据包的转发与转发表在IP交换技术中，数据包的转发是通过交换机实现的。
交换机内部有一张转发表，用于保存目的地址和相应转发接口的映射关系。
根据目的地址，交换机会查询转发表，找到最佳的出口接口，并将数据包转发到该接口。
3. IP交换技术的应用场景IP交换技术在现代网络中有广泛的应用场景，以下列举了几个典型的应用场景：3.1 企业网络在企业内部网络中，IP交换技术被广泛应用于局域网（LAN）的搭建和管理。
通过使用IP交换技术，企业可以建立高效的网络通信基础设施，实现内部各个部门和办公楼之间的数据通信。
3.2 云计算和数据中心在云计算和大型数据中心中，IP交换技术被用于构建虚拟化网络。
通过将物理网络资源虚拟化为逻辑网络，IP交换技术能够更好地满足云计算和大数据处理的需求，提高网络的灵活性和可扩展性。
3.3 电信运营商网络在电信运营商网络中，IP交换技术被用于承载大量的互联网流量。
三层交换机与路由器对接上网教程
三层交换机与路由器对接上网教程交换机作为网关，实现跨网段转发。
同时作为DHCP服务器分配IP。
路由器做NAT转换，使用户可以上外网。
下面是小编带来的配置过程：1、配置连接用户的接口和对应的VLANIF接口system-view[Huawei]vlanbatch23[Huawei]interfaceg0/0/2[Huawei-GigabitEther0/0/2]portlink-typeaccess[Huawei-GigabitEther0/0/2]portdefaultvlan2[Huawei-GigabitEther0/0/2]quit[Huawei]intg0/0/3[Huawei-GigabitEther0/0/3]portlink-typeaccess[Huawei-GigabitEther0/0/3]portdefaultvlan3[Huawei-GigabitEther0/0/3]q[Huawei]intVlanif2[Huawei-Vlanif2]ipaddress192.168.1.124[Huawei-Vlanif2]quit[Huawei]intvlanif3[Huawei-Vlanif3]ipaddress192.168.2.124[Huawei-Vlanif3]quit2、配置连接路由器的接口和对应的VLANIF接口[Huawei]vlan100[Huawei-vlan100]intg0/0/1[Huawei-GigabitEther0/0/1]portlink-typeaccess[Huawei-port-group-default]portdefaultvlan100[Huawei-port-group-default]quit[Huawei]intVlanif100[Huawei-Vlanif100]ipaddress192.168.100.224[Huawei-Vlanif100]quit3、配置缺省路由(下一跳地址为路由器内网口地址)[Huawei]iproute-static0.0.0.00.0.0.0192.168.100.14、配置DHCP服务[Huawei]dhcpenable[Huawei][Huawei]intvlanif2[Huawei-Vlanif2]dhcpselectinterface[Huawei-Vlanif2]dhcpserverdns-list202.102.128.68114.114.114.114[Huawei-Vlanif2]quit[Huawei]intvlanif3[Huawei-Vlanif3]dhcpselectinterface[Huawei-Vlanif3]dhcpserverdns-list202.102.128.68114.114.114.114[Huawei-Vlanif3]quit1、配置连接交换机的接口对应的IP地址sys[Huawei]intg0/0/1[Huawei-GigabitEther0/0/1]ipaddress192.168.100.124[Huawei-GigabitEther0/0/1]quit2、配置连接公网的接口对应的IP地址[Huawei]intg0/0/2[Huawei-GigabitEther0/0/2]ipaddress222.134.95.5830[Huawei-GigabitEther0/0/2]q3、配置缺省路由和回程路由(路由器访问内网段192.168.0.0，接口为连接路由器的VLANIF地址)[Huawei]iproute-static0.0.0.00.0.0.0222.134.95.57[Huawei]iproute-static192.168.0.0255.255.0.0192.168.100.24、配置NAT转换[Huawei]aclnumber2001[Huawei-acl-basic-2001]rule5permitsource192.168.0.00.0.255.255 [Huawei-acl-basic-2001]quit[Huawei]intg0/0/2[Huawei-GigabitEther0/0/2]natoutbound2001 [Huawei-GigabitEther0/0/2]quit。
交换机与路由器及其基本配置
交换机与路由器及其基本配置交换机与路由器基本配置⒈介绍交换机（Switch）和路由器（Router）是计算机网络中常见的设备，它们在网络中起着不同的作用。
本文将详细介绍交换机和路由器的基本配置方法。
⒉交换机的基本配置⑴硬件连接首先，将交换机与计算机网络中的其他设备进行适当的物理连接。
确保交换机的电源连接正常，并将计算机、服务器、打印机等设备连接到交换机的相应端口上。
⑵ VLAN配置若需要将网络拆分为多个虚拟局域网（VLAN），则需要进行VLAN的配置。
打开交换机的管理界面，创建所需的VLAN，并将相应的端口分配给各个VLAN。
⑶端口安全配置为了增强网络安全性，可以配置交换机的端口安全功能。
可以限制每个端口的MAC地质数量、启用端口的安全认证、配置远程管理接口等。
⑷交换机端口镜像如果需要监控网络流量或进行网络故障排查，可以配置交换机的端口镜像功能。
通过指定源端口和目标端口，将原始端口的所有流量复制到目标端口，以便进行分析和监控。
⒊路由器的基本配置⑴硬件连接将路由器与交换机或其他网络设备进行适当的物理连接。
确保路由器的电源连接正常，并将网络中的设备连接到路由器的相应端口上。
⑵ IP地质配置为路由器的每个接口配置IP地质。
根据网络拓扑和需求，分配正确的IP地质和子网掩码，并确保每个接口的IP地质不冲突。
⑶静态路由配置若需要手动指定路由表中的路由项，可以配置静态路由。
通过添加路由项，将目的网络与下一跳路由器关联起来，以便数据包能够正确地转发。
⑷动态路由配置如果网络规模较大或需要自动学习和更新路由表，可以配置动态路由协议，如OSPF或BGP。
路由器将通过与其他路由器交换信息来自动学习和更新路由表。
⒋附件本文档附带以下附件：附件1：交换机配置示例截图附件2：路由器配置示例截图⒌法律名词及注释⑴ VLAN（Virtual Local Area Network）：虚拟局域网，通过交换机将网络拆分为多个逻辑上隔离的局域网。
IP路由和标记交换
12/30/2023
12/30/2023
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转发操作以精确匹配算法为基础，该算法利用定长旳短标签 为索引。与网络层老式使用旳最长匹配转发算法相比，这 种转发算法更简朴。因为简朴,这种算法能够采用硬件实现。
第三层互换（或分布路由法）：在缓存帮助旳路由后， 分布路由，在每个接口模块上都有一种单独旳处理器 （如ASIC）。路由表由中心处理器计算得到，但不负 责转发工作。接口处理器从中心下载路由表，转发数 据报。（可到达线速互换）
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逻辑子网LIS
在ATM和AAL5之上封装IP数据报和ATM地址解析协议 （ATMARP）数据旳措施。用ATM替代老式网而形成。
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通用互换机管理协议概述（GSMP）
互换机端口以32位旳端标语表达。互换机分配端标语， 并将这32位分为若干子域，而这些子域与互换机旳物 理构造相相应(例如架、槽和端口)。一般说来，位于互 换机上同一物理位置上旳端口总是具有相同旳端标语。 端标语旳内部构造对GSMP协议透明。
GSMP是一种主从式协议。控制器向互换机发出祈求报文。该祈求报 文指示互换机是否需要回送响应报文，而且其中包括一种用于将响应 报文与祈求报文匹配起来旳事务标识号。互换机经过响应报文表达操 作成功或失败。
GSMP祈求-响应报文共有4类：连接管理、端口管理、统计和配置。另 外，互换机还能够产生异步旳事件报文以便向控制器报告异步事件。 控制器对事件报文不予确认。除此之外还有一种邻接协议报文，用于 在不同链路间建立同步以及保持握手状态。
路由器与交换机的区别
路由器与交换机的区别路由器与交换机的区别一、基本概念A.路由器路由器是一种网络设备，用于在不同的网络之间转发数据包。
它通过查找目的IP地质，确定数据包的最佳路径，并将其发送到下一跳路由器。
B.交换机交换机是一种网络设备，用于在局域网内传输数据包。
它根据目的MAC地质将数据包从一个端口转发到另一个端口，以便将数据包发送到正确的目的地。
二、工作原理A.路由器1.使用路由表：路由器使用路由表来决定数据包的下一跳地质。
路由表中包含了目的网段与出口接口之间的映射关系。
2.路由算法：路由器使用路由算法来确定数据包的最佳路径，包括距离矢量算法、链路状态算法等。
3.路由协议：路由器使用路由协议来交换路由信息，常见的路由协议有RIP、OSPF、BGP等。
B.交换机1.MAC地质表：交换机使用MAC地质表来转发数据包。
当交换机接收到一个数据包时，它会将源MAC地质与接收到数据包的端口关联起来，并更新MAC地质表。
2.广播域隔离：交换机将每个端口连接的设备划分为单独的广播域，从而减少广播风暴的影响。
3.VLAN支持：交换机支持虚拟局域网（VLAN），可以根据需要将不同的端口划分到不同的VLAN中。
三、功能区别A.路由器1.互联网连接：路由器可以连接到互联网，并通过NAT （网络地质转换）将局域网内的私有IP地质转换为公共IP地质。
2.网络分割：路由器可以将一个大的IP地质空间划分为多个子网，实现网络分割和安全隔离。
3.数据包过滤：路由器可以根据规则对数据包进行过滤和限制，实现安全访问控制。
B.交换机1.数据转发：交换机可以快速转发数据包，提供高速的局域网内通信。
2.网络扩展：交换机可以通过链路聚合、端口绑定等方式实现网络的扩展和负载均衡。
3.数据链路层工作：交换机在数据链路层工作，可以处理物理地质（MAC地质）。
四、应用场景A.路由器1.网络互联：路由器可以用于将多个局域网连接到互联网。
2.公共网络：路由器可以用于构建公共网络，提供互联网接入服务。
计算机网络路由与交换技术
计算机网络路由与交换技术计算机网络路由与交换技术是现代网络通信中至关重要的一部分。
它们在数据传输、网络连接和通信效率方面起着重要的作用。
本文将深入探讨计算机网络路由与交换技术的原理、应用和发展。
一、计算机网络路由技术计算机网络路由技术是一种通过选择最优路径将数据从源头传输到目的地的过程。
路由器是路由技术的核心设备，它能够根据预先设定的策略和路由表，自动选择合适的路径将数据包转发到下一跳或目的地。
1.1 路由算法路由算法是决定数据包传输路径的关键。
常见的路由算法包括最短路径优先、距离矢量、链路状态和路径向量等。
这些算法通过网络拓扑和链路状况来评估不同路径的优劣，选择最佳路径进行数据转发。
1.2 路由协议路由协议是路由器之间进行信息交流和数据同步的协议。
常见的路由协议有RIP、OSPF和BGP等。
这些协议通过建立邻居关系、交换路由信息和更新路由表等方式，实现整个网络中路由器之间的协同工作。
二、计算机网络交换技术计算机网络交换技术是指在网络中将数据包从一个节点转发到另一个节点的过程。
交换机是交换技术的核心设备，它能够根据帧头信息判断数据包的目的地，并且在网络中选择适当的路径进行转发。
2.1 数据链路层交换数据链路层交换是在二层进行的交换技术，常见的交换方式有以太网交换和虚拟局域网（VLAN）交换。
以太网交换通过学习目的MAC地址来建立交换表，实现对目标设备的直接转发。
VLAN交换则通过将局域网划分为不同的虚拟网络，提高网络的安全性和灵活性。
2.2 网络层交换网络层交换是在三层进行的交换技术，常见的交换方式有IP交换和多协议标签交换（MPLS）。
IP交换根据目的IP地址进行路由选择，实现对不同网络之间的转发。
MPLS通过在数据包上添加标签来进行流量工程和路径控制，提高网络的负载均衡和服务质量。
三、路由与交换技术的应用路由与交换技术在现代网络中应用广泛，为优化网络性能、提高通信效率和保障网络安全提供了重要支持。
IP网络技术路由交换路由算法MPLS
❖RIP 是一种分布式的、基于距离向量的路 由选择协议。
❖RIP 协议要求网络中的每一个路由器都要 维护从它自己到其他每一个目的网络的距 离记录。
“距离”的定义
❖内部网关协议 IGP (Interior Gateway Protocol)
▪ 在一个自治系统内部使用的路由选择协议。 ▪ 目前这类路由选择协议使用得最多，如 RIP 和
OSPF 协议。
❖外部网关协议 EGP (External Gateway Protocol)
▪ 若源站和目的站处在不同的自治系统中，当数据 报传到一个自治系统的边界时，就需要使用一种 协议将路由选择信息传递到另一个自治系统中。 这样的协议就是外部网关协议 EGP。
❖实际的路由选择算法，应尽可能接近于理 想的算法。
❖路由选择是个非常复杂的问题
▪ 它是网络中的所有结点共同协调工作的结果。
▪ 路由选择的环境往往是不断变化的，而这种变 化有时无法事先知道。
NJUPT 106
从路由算法的自适应性考虑
❖静态路由选择策略——即非自适应路由选 择，其特点是简单和开销较小，但不能及 时适应网络状态的变化。
这里要指出两点
NJUPT 106
❖互联网的早期 RFC 文档中未使用“路由器” 而是使用“网关”这一名词。但是在新的 RFC 文档中又使用了“路由器”这一名词。 应当把这两个术语当作同义词。
❖IGP 和 EGP 是协议类别的名称。但 RFC 在使用 EGP 这个名词时出现了一点混乱， 因为最早的一个外部网关协议的协议名字 正好也是 EGP。因此在遇到名词 EGP 时， 应弄清它是指旧的协议 EGP 还是指外部网 关协议 EGP 这个类别。
内蒙古工业大学现代交换网络现代交换技术--第7章路由与IP交换技术
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（3）处理差错与控制报文：处理路 由、流量控制、拥塞控制等问题。
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•网络层提供的其他协议主要有以下几种。
（1）地址转换协议（ARP）：将IP 地址转换成底层网络的物理地址。 （2）逆向地址转换协议（RARP）： 与ARP的功能相反，用于将物理地址 转换成IP地址。
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（9）RST（Reset） （10）SYN（Synchronous） （11）FIN（Final） （12）窗口
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（13）校验和 （14）紧急指针 （15）选项
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2．UDP
• 用户数据报协议（UDP，User Datagram Protocol）是一个很简单的协议，仅通过端 口向上层提供复用功能。
199.1.1.0/25 （拥有100台计算机的部门1用此网络） 199.1.1.128/25
11000111.00000001.00000001.1|0|000000 11000111.00000001.00000001.1|1|000000 (b)
199.1.1.128/26（拥有50台计算机的部门2用此网络） 199.1.1.192/26
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• IPv6扩充了IPv4的地址空间，对IPv4协议 的很多方面做了改进。 • 与IPv4相比，IPv6具有更大的地址空间、 更高的安全性、可管理性更好，对QoS和 多播技术的支持也更好。
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• IPv6目前主要用于科研和实验网，大规模 应用还有待时日。 • 后续章节中除特别说明外，均以IPv4为基 础进行介绍。
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• 下一个路由器收到数据包，同样进行拆包 和打包，在路由表中寻找合适的路径，把数 据送出本地接口，直到将数据包最终交给与 目的主机在同一物理网络上的路由器为止。
ip交换过程的工作原理
ip交换过程的工作原理
IP交换是在计算机网络中，用于在不同设备之间传输数据的重要过程。
它基于Internet协议（IP）来管理数据的传送。
下面将介绍IP交换过程的工作原理。
在IP交换过程中，数据被分割成称为数据包的小块，每个数据包都包含有关其发送和接收地址的信息。
以下是IP交换过程的主要步骤：
1. 数据源：首先，数据源将数据分成适当大小的数据包，并将每个数据包标记上目标地址和源地址。
2. 路由选择：然后，数据包将根据路由选择算法确定最佳路径。
路由选择是一种通过选择最短路径或最低延迟等标准来决定数据包从源地址到目标地址的路由方法。
3. 数据包转发：一旦确定了最佳路径，数据包将通过转发设备（如路由器）进行传输。
路由器根据目标地址，查找它的路由表，并将数据包发送到下一个节点，直到到达目标设备。
4. 数据包到达目标设备：当数据包到达目标设备时，它将进行重新组装，恢复原始的数据流。
目标设备根据源地址，确定数据包的来源。
5. 数据包响应：目标设备可以根据需要发送响应数据包，以回复源设备或作为数据传输的一部分。
需要注意的是，IP交换过程中的路由选择和数据包转发是在网络中的路由器上进行的。
路由器根据通信需求和网络拓扑实时更新其路由表，以确保数据能够通过最佳路径传输。
总体而言，IP交换通过划分数据为数据包并在网络中传输来实现设备之间的数据交换。
它通过选择最佳路径和利用路由器来转发数据包，确保数据能够高效、准
确地传输到目标设备。
这种工作原理使得互联网的正常运行成为可能，支持了全球范围内的数据交流和通信。
交换机和路由器基本配置
交换机和路由器基本配置正文：1.介绍本文档旨在提供交换机和路由器的基本配置指南。
通过本文档，读者将能够了解如何进行交换机和路由器的基本配置，以便能够正常运行和管理网络设备。
2.交换机基本配置2.1 连接交换机在进行交换机的基本配置之前，首先需要正确连接交换机。
将交换机与电源和网络中心进行连接，并确保连接稳定。
2.2 登录交换机使用一个终端设备（如电脑）通过串口或网络连接到交换机。
通过终端设备登录交换机的管理界面，输入正确的用户名和密码进行登录。
2.3 配置IP地质在交换机管理界面上，通过命令行方式配置交换机的IP地质。
为交换机分配一个唯一的IP地质，以确保其他设备可以与其进行通信。
2.4 VLAN配置根据网络需求，可以配置不同的虚拟局域网（VLAN）。
通过交换机的管理界面，创建和配置VLAN，为不同的设备和用户分配不同的VLAN。
2.5 STP配置配置树协议（STP）以防止网络环路。
通过交换机的管理界面，启用STP，并进行相应的配置。
2.6 端口配置根据网络需求，对交换机中的端口进行配置。
可以设置端口的速率和双工模式，还可以配置其他功能如端口安全、VLAN绑定等。
3.路由器基本配置3.1 连接路由器连接路由器与电源和网络中心。
确保连接稳定，并正确安装所需的模块和接口。
3.2 登录路由器使用一个终端设备通过串口或网络连接到路由器。
通过终端设备登录路由器的管理界面，输入正确的用户名和密码进行登录。
3.3 配置IP地质在路由器管理界面上，通过命令行方式配置路由器的IP地质。
为路由器分配一个唯一的IP地质，以确保其他设备可以与其进行通信。
3.4 配置接口根据网络需求，配置路由器的接口。
可以配置接口的IP地质和子网掩码，设置接口工作模式和速率。
3.5 配置路由根据网络需求，配置路由器的路由表。
添加静态路由，或者使用路由协议如OSPF或BGP来动态学习和更新路由表。
3.6 配置NAT如果需要，配置网络地质转换（NAT）以允许内部网络使用少量的公共IP地质与外部网络进行通信。
第十二讲路由器及交换最全PPT
包数据
PAD（填塞域）和AAL-5的尾
流类型1的封装
保留 TOS
总长度
标识
标志(Flag) 偏移(Offset)
保留 协议
检查和
包数据
PAD（填塞域）和AAL-5的尾
流类型2的封装
图8.24 IFMP包的封装
8.5 标记交换技术
标记交换(Tag Switching)，是Cisco公司推出的 基于传统路由器的ATM承载IP技术。
标记交换也是IP路由和ATM交换相结合的产物， 只是出发点不同而已。
IP交换机构成及工作原理
Router
IP routing 软件
Router
IP routing 软件
hop-by-hop 路由
(a) 传统路由器的数据转发方式
hop-by-hop 路由（A）
＋
直接路由（B）
IP routing 软件
ATM 交换矩阵
（A） （B）
IP routing 软件
ATM 交换矩阵
连接管理消息，建立和删除连接。 端口管理消息，复位、激活、停止和换回交换
端口等操作。 统计消息，查询每个VC、端口的性能数据。 事件消息，允许特殊事件向控制器发出告警。
2. IFMP协议
Iplison流管理协议，实现邻接的IP交换控 制器、IP交换网关/网卡之间请求分配一 个新的VPI/VCI的控制操作。
也不受限于使用ATM技术。
流类型2允许加入业务区分，支持基于流 上、下游均为某个流作完标记后，该流便以直接交换方式穿过交换机。
IP交换机构成及工作原理 IFMP协议中定义了两种流类型：类型1是端口对流类型；
的防火墙安全特性。 下游节点标记分配，下游分配，通知上游；
交换机和路由器的工作原理
交换机和路由器的工作原理一、交换机的工作原理交换机是计算机网络中常用的网络设备，用于在局域网内转发数据包。
它的主要功能是根据数据包中的目标MAC地址，将数据包从一个接口转发到另一个接口，实现局域网内的数据通信。
交换机的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1. MAC地址学习：交换机通过监听网络中的数据包，学习到各个接口上连接的设备的MAC地址，并将其存储在一个地址表中。
这样，当交换机收到一个数据包时，就能根据目标MAC地址查找到对应的接口。
2. 数据转发：当交换机收到一个数据包时，会查找目标MAC地址在地址表中对应的接口。
如果找到了，就将数据包转发到该接口，否则就广播到所有接口。
这样，只有目标设备能够接收到数据包，避免了数据在局域网内的冲突和冗余。
3. 冲突检测与解决：交换机会监测到网络中的冲突情况，并根据冲突检测算法来解决冲突。
常见的冲突检测算法有CSMA/CD（载波监听多路访问/碰撞检测）。
4. VLAN划分：交换机还可以根据需要将局域网划分成多个虚拟局域网（VLAN），实现不同VLAN之间的隔离和通信。
这样可以提高网络的安全性和管理灵活性。
总的来说，交换机通过学习MAC地址、转发数据包和解决冲突等机制，实现了局域网内的高效数据通信。
二、路由器的工作原理路由器是计算机网络中的一种网络设备，用于在不同网络之间转发数据包。
它的主要功能是根据数据包中的目标IP地址，将数据包从一个接口转发到另一个接口，实现不同网络之间的数据通信。
路由器的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1. IP地址转发：路由器通过学习网络拓扑和配置路由表，将不同网络的IP地址与对应的接口关联起来。
当路由器收到一个数据包时，会根据目标IP地址在路由表中查找到对应的接口。
2. 路由选择：当路由器收到一个数据包时，可能存在多个路径可以到达目标网络。
路由器会根据路由选择算法，选择最优的路径来转发数据包。
常见的路由选择算法有距离矢量路由选择协议（Distance Vector Routing Protocol）和链路状态路由选择协议（Link State Routing Protocol）。
简述交换机和路由器的区别和作用
简述交换机和路由器的区别和作用前言在网络通信中，交换机和路由器是两个常见而重要的设备。
它们扮演着连接计算设备并实现数据传输的关键角色。
本文将简要介绍交换机和路由器的区别以及它们在网络中的作用。
交换机交换机是一种网络设备，可用于在局域网内实现设备之间的数据传输。
它的工作原理是通过学习目标设备的物理地址（MAC地址），然后根据这些地址决定将数据包转发到哪个接口。
简而言之，交换机会自动建立一个MAC地址和端口之间的映射表，从而使数据包能够准确地传输到目标设备。
区别和作用：1.局域网连接：交换机主要用于局域网内设备之间的连接，它可以提供高速的数据传输和多个设备同时通信的能力。
2.广播域：交换机能够将广播数据包限制在同一广播域内，这意味着广播消息只会传输到同一交换机所连接的设备。
3.MAC地址过滤：通过学习并维护MAC地址表，交换机可以根据目标设备的MAC地址将数据包传输到正确的接口，从而提高网络的安全性并减少冲突。
4.数据处理能力：交换机通常具有较高的数据处理能力，可以同时处理大量数据包的转发，从而提供快速和可靠的数据传输。
路由器路由器是一种网络设备，用于连接多个网络并实现网络之间的数据传输。
它的工作原理是通过查看数据包的IP地址，然后根据预先设置的路由表来确定数据包的下一跳。
简而言之，路由器可以将数据包从源网络路由到目标网络。
区别和作用：1.多网络连接：路由器可以连接多个不同的网络，并在不同网络之间转发数据。
2.分割广播域：与交换机不同，路由器可以将广播域分割为不同的子网，这有助于控制广播风暴和网络拥塞。
3.IP地址转发：路由器使用IP地址来确定数据包的传输路径，从而实现不同网络之间的通信。
4.网络安全：路由器可以实现网络安全功能，如防火墙和访问控制列表，以保护网络免受恶意攻击。
总结交换机和路由器是网络通信中必不可少的设备。
交换机主要用于局域网内设备之间的连接，能够提供高速的数据传输和广播域限制功能。
交换机与路由器都有路由功能
交换机与路由器都有路由功能交换机和路由器都是计算机网络中常用的设备，它们都具有路由功能，但它们在网络中的位置和工作原理略有不同。
1.交换机：交换机是在局域网内部进行数据包转发的设备。
它通过学习和存储目的MAC地址，将数据包从一个端口转发到另一个端口，以实现不同设备之间的通信。
交换机使用的是二层路由，即根据MAC地址来进行路由转发。
交换机通过自学习机制将MAC地址和对应的端口绑定，从而可以快速转发数据包，提高网络性能。
交换机的主要特点和工作原理包括：-存储转发：交换机接收到一个完整的数据包后，会先将其存储在缓冲区中，然后再根据目的MAC地址进行转发。
这种方式可以确保数据包的完整性和正确性。
-硬件实现：交换机的转发机制是通过硬件实现的，因此速度较快。
-单播转发：交换机只将数据包转发给目标设备，而不会进行广播或多播。
-无需IP地址：交换机可以直接根据MAC地址进行转发，因此无需知道设备的IP地址。
-局域网内部通信：交换机主要用于局域网内部的数据传输，不涉及不同网络之间的通信。
2.路由器：路由器是在不同网络之间进行数据包转发的设备。
它根据IP地址对数据包进行转发，使用的是三层路由，即根据IP地址来进行路由转发。
路由器通过学习路由表中的路由信息，在不同网络之间选择最佳路径进行数据转发。
路由器的主要特点和工作原理包括：-分组转发：路由器将接收到的数据包拆分为多个分组，然后根据目的IP地址选择适当的路径进行转发。
-协议转发：路由器支持不同的网络协议，可以在不同类型的网络之间进行转换和相互通信。
-路由表：路由器会根据学习到的路由信息构建路由表，并根据路由表决定数据包的转发路径。
-负载均衡：路由器可以根据网络负载情况进行负载均衡，以确保数据的平衡转发和网络的高效利用。
-不同网络之间通信：路由器主要用于不同网络之间的通信，可以连接不同的局域网、广域网和因特网等。
总结来说，交换机和路由器都具有路由功能，但交换机主要在局域网内部进行数据包转发，使用的是二层路由；而路由器主要在不同网络之间进行数据包转发，使用的是三层路由。
网络IP的跨网段通信和路由协议
网络IP的跨网段通信和路由协议网络IP的跨网段通信和路由协议是当今计算机网络中至关重要的一部分，它们在连接不同网段的设备和实现信息传输方面起着重要的作用。
本文将对网络IP的跨网段通信和路由协议进行详细探讨。
一、网络IP的跨网段通信网络IP的跨网段通信是指在不同的网段之间进行信息传输。
在传统的Ethernet网络中，不同网段之间使用不同的IP地址，直接通信是不可能的。
为了实现跨网段通信，需要使用网络设备和路由协议。
1. 网络设备常见的网络设备有路由器和交换机。
路由器是一种连接不同网络的设备，它能够根据IP地址将数据包转发到目标网段。
交换机则是用于内部通信的设备，它能够根据MAC地址将数据包转发到目标设备。
2. 路由协议路由协议是网络设备之间进行通信和交换路由信息的约定。
常见的路由协议有RIP（Routing Information Protocol）、OSPF（Open Shortest Path First）和BGP（Border Gateway Protocol）等。
RIP是一种基于距离向量的路由协议，它根据路由器之间的距离选择最佳路径。
OSPF是一种基于链路状态的路由协议，它根据链路的状态选择最佳路径。
BGP是一种用于互联网中的路由协议，它通过交换路由信息，在不同的自治系统之间实现路由选择。
二、路由协议路由协议是用于在网络中选择最佳路径进行数据转发的一种协议。
根据网络的规模和复杂程度，可以选择不同的路由协议来满足需求。
1. 内部网关协议（IGP）内部网关协议用于同一个自治系统内的路由选择。
常见的内部网关协议有RIP、OSPF和IS-IS（Intermediate System to Intermediate System）等。
RIP是一种简单的内部网关协议，它将路由器之间的距离作为选择路径的依据。
OSPF和IS-IS是基于链路状态的协议，它们根据链路的状态选择最佳路径。
2. 外部网关协议（EGP）外部网关协议用于互联网中不同自治系统之间的路由选择。
交换机与路由器的配置
交换机与路由器的配置交换机与路由器的配置：一、前言本文档旨在介绍交换机和路由器的配置步骤，包括基本设置、接口配置、VLAN配置、静态路由配置等内容。
二、基本设置在配置交换机和路由器之前，需要进行基本设置，如设定管理IP地质、设置管理员密码、启用远程管理等。
以下是基本设置的步骤：1.进入设备终端，使用管理员权限登录。
2.设置设备的管理IP地质。
可以使用以下命令进行配置：ip address <IP地质> <子网掩码>3.设置管理员密码，以保护设备的管理权限。
以下是设置管理员密码的命令示例：enable password <密码>4.启用远程管理，以方便从远程位置对设备进行管理。
可以使用以下命令进行配置：line vty 0 15logintransport input telnet sshexit三、接口配置接口配置是指对交换机和路由器的物理接口进行设置，包括端口速率、双工模式、带宽控制等。
以下是接口配置的步骤：1.进入设备终端，使用管理员权限登录。
2.进入接口配置模式。
可以使用以下命令进入接口配置模式：interface <接口名称>3.配置接口的速率和双工模式。
以下是配置接口速率和双工模式的命令示例：speed <速率>duplex <双工模式>4.设置接口的带宽控制，以控制接口的传输速率。
以下是设置带宽控制的命令示例：bandwidth <带宽大小>四、VLAN配置VLAN配置是指对交换机进行虚拟局域网的划分和配置。
以下是VLAN配置的步骤：1.进入设备终端，使用管理员权限登录。
2.进入VLAN配置模式。
可以使用以下命令进入VLAN配置模式：vlan database3.创建VLAN。
以下是创建VLAN的命令示例：vlan <VLAN编号> name <VLAN名称>4.配置接口的VLAN成员关系。
路由和交换技术
路由和交换技术一、路由技术概述路由技术是网络通信中不可或缺的一部分，其主要作用是将数据包从源地址传输到目标地址。
路由技术主要分为静态路由和动态路由两种方式。
静态路由需要手动配置，而动态路由则可以自动学习网络拓扑结构并进行相应的调整。
二、静态路由技术1. 静态路由的基本原理静态路由是指在网络中手动配置每个节点的路径，当数据包到达时，节点会根据预先设定的路径将数据包转发到下一个节点。
静态路由配置简单，适用于小型网络或者需要特定路径的场景。
2. 静态路由的优缺点优点：配置简单，控制权在管理员手中；不需要额外占用网络带宽。
缺点：无法适应复杂网络拓扑结构；需要手动维护和更新；容易出现环回和死循环等问题。
三、动态路由技术1. 动态路由的基本原理动态路由是指通过协议来自动学习网络拓扑结构，并根据实时情况调整节点之间的路径。
常见的动态路由协议有RIP、OSPF、BGP等。
2. 动态路由的优缺点优点：自动学习网络拓扑结构，适应性强；容错性好，能够自动调整路径以避免故障节点；可扩展性强。
缺点：配置复杂，需要熟悉协议特性和参数设置；会占用一定的网络带宽。
四、交换技术概述交换技术是指将数据包从一个端口接收后，根据目标地址将其转发到相应的端口。
常见的交换技术有MAC地址交换和IP地址交换两种方式。
五、MAC地址交换技术1. MAC地址交换的基本原理MAC地址交换是指根据数据包中的源MAC地址和目标MAC地址来进行转发。
当一个节点收到一个数据包时，它会在自己的MAC表中查找目标MAC地址对应的端口，并将数据包转发到该端口。
2. MAC地址交换的优缺点优点：快速、稳定、可靠；能够实现局域网内高速通信。
缺点：无法实现跨网段通信；容易出现广播风暴等问题。
六、IP地址交换技术1. IP地址交换的基本原理IP地址交换是指根据数据包中的源IP地址和目标IP地址来进行转发。
当一个节点收到一个数据包时，它会根据目标IP地址查找路由表，并将数据包转发到相应的下一跳路由器。
路由器和交换机的作用与功能区别
路由器和交换机的作用与功能区别路由器和交换机是计算机网络中常见的网络设备，它们在数据传输和网络通信中扮演着重要的角色。
虽然它们在外观上有些相似，但在作用和功能上存在一些区别。
一、路由器的作用与功能路由器是一种网络设备，它主要用于在计算机网络中传递数据包。
它可以根据网络中设定的路由表，将数据包从一个网络传输到另一个网络。
路由器具有以下几个主要的作用和功能：1.路由功能：路由器能够根据目标IP地址来决定数据包的转发路径，实现不同网络之间的互联。
2.数据包转发：路由器根据目标IP地址和路由表，将数据包从源网络转发到目标网络。
3.网络隔离：路由器可以将不同的网络分隔开来，确保网络之间的安全性和独立性。
4.NAT转换：路由器可以实现网络地址转换（NAT），将内部私有IP地址转换为外部可路由的公有IP地址。
5.防火墙功能：一些高级路由器还具备防火墙功能，可以对网络流量进行过滤和监控，提供网络安全保护。
二、交换机的作用与功能交换机是一种网络设备，它主要用于实现局域网（LAN）中各个设备之间的通信。
交换机在数据链路层工作，用于转发数据帧。
交换机具有以下几个主要的作用和功能：1.数据帧的转发：交换机根据MAC地址表，将数据帧从一个接口转发到另一个接口，实现设备之间的直接通信。
2.广播与多播过滤：交换机能够根据目标MAC地址，过滤广播和多播数据帧，提高网络的效率。
3.自动学习：交换机具备自动学习功能，可以通过监听网络中的数据帧来学习和更新MAC地址表。
4.碰撞域划分：交换机可以划分不同的端口为独立的碰撞域，减少局域网中的碰撞，提高网络性能。
5.带宽控制：交换机可以根据端口的速度和双工模式，优化带宽的分配，提供更好的网络性能。
三、路由器和交换机的功能区别路由器和交换机在网络中担当着不同的角色，它们的功能也存在一些区别：1.工作层次：路由器在网络层工作，根据IP地址进行数据包的转发；而交换机在数据链路层工作，根据MAC地址进行数据帧的转发。
交换机和路由器怎么连接
交换机和路由器怎么连接
1、设备连接方式。
主路由器通过WAN端口连接光猫的宽带上网端口，假设光猫的IP地址是192.168.1.1，主路由器的IP地址是192.168.5.1;交换机的任意端口连接主无线路由器的LAN端口;下级无线路由器，即一层，二层，三层的路由器使用LAN端口连接到交换机，这点非常重要，不要使用WAN端口。
2、配置方式。
主要涉及到一层，二层，三层路由器的设置；设备IP地址的配置，主要是为了方便对路由器进行管理，不配置也是可以的。
配置的IP需要与主路由器（192.168.5.1）一个网段，比如192.168.5.2，192.168.5.3，192.168.5.4；关闭下级路由器，即一层，二层，三层路由器关闭DHCP服务，由主路由器（192.168.5.1）为家庭的用网终端自动分配IP地址。
3、关于设备的选择。
主路由器和交换机作为网络的汇聚节点，要选择性能较好的设备；主路由器推荐使用全千兆无线路由器，即有线接口WAN端口和LAN端口要同时支持千兆交换机选择非网管的千兆交换机；汇聚节点选择千兆设备，对于组建千兆局域网非常方便，提供更高的内网速度。
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《IP交换与路由》课程学习报告姓名：学号：班级：日期:2015年7月7日路由与交换技术吴宗贵（湖北省武汉市洪山区中国地质大学430007）摘要：文章介绍了交换系统的历史变革，并分析总结了历史上具有代表性交换技术的优缺点。
并且分析了IP交换技术的起源和分类。
还剖析了MPLS体系的结构，以及其在网络工程应用的现状。
最后还分析了下一代互联网交换技术的发展趋势。
关键字：路由技术；交换技术；IP交换；MPLS；互联网；Routing and switching technologyWu Zong-gui(WuHan city Hongshan District Hubei ProvineChina University of Geosciences,430007) Abstract:This paper introduces the history of the exchange system, and analyzes the advantages and disadvantages of the representative exchange technology.And emphatically analyzes the origin and the classification of IP exchange technology.The structure of MPLS system and its application in network engineering are also analyzed. Finally, the development trend of the next generation Internet exchange technology is analyzed.Keywords：Routing technology;Exchange technology;IP exchange;Internet;互联网技术的快速发展对基础网络设施提出了更高的要求，IPTV业务、网络视频和IP电话等业务要求对网络带宽和QoS必须提供保证；P2P业务、泛滥的垃圾邮件也在不停地消耗着带宽并影响正常业务的QoS指标。
为了满足用户对日益增长的带宽和业务的需求。
运营商和设备制造商就必须对规模日益扩大的 IP承载网络和日益成熟发展的路由交换技术设备进行严格的测试，以保证高容量、高性能和高速率IP承载网的发展需求。
最新路由交换技术发展，使传统的路由表容量测试、交换转发能力测试甚至振荡测试等测试内容已经不能满足容量大、性能高和功能丰富路由交换技术的测试要求。
1.交换技术经编码后的数据在通信线路上进行传输的最简单形式是在两个互连的设备之间直接进行数据通信,但是,直接连接两个设备往往是不现实的,常常是通过有蹭节点的网络来把数据从源地点发送到目的地点,以此实现通信.这些蹭节点并不关心数据内容,而是提供一个交换设备,使数据从一个节点传到另一个节点直至到达目的地为止。
通常将希望通信的一批设备称为网络站,而将提供通信的一批设备称为节点.这些节点以某种方式用传输链路相互连接起来.每个传输链路都连接到一个节点上去,把节点集称为通信网络.如果所连接的设备是计算机和终端的话,那么节点集加上一些传输链路就构成计算机网络。
1.1电路交换技术公众电话网（PSTN网）和移动网（包括GSM网和CDMA网）采用的都是电路交换技术，它的基本特点是采用面向连接的方式，在双方进行通信之前，需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路，通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源，直到通信结束，并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。
这种方式的优点由于通信线路为通信双方用户专用，数据直达，所以传输时延非常小。
通信双方之间的物理通路一旦建立，双发可以随时通信，实时性强。
双方通信时按发送顺序传送数据，不存在失序问题。
电路交换既适用于传输模拟信号，也适用于传输数字信号。
电路交换的交换的交换设备（交换机等）及控制均较简单。
这种方式的缺点有电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说嫌长。
电路交换连接建立后，物理通路被通信双方独占，即使通信线路空闲，也不能供其他用户使用，因而信道利用低。
电路交换时，数据直达，不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信，也难以在通信过程中进行差错控制。
1.2分组交换技术电路交换技术主要适用于传送和话音相关的业务，这种网络交换方式对于数据业务而言，有着很大的局限性。
首先数据通信具有很强的突发性，峰值比特率和平均比特率相差较大，如果采用电路交换技术，若按峰值比特率分配电路带宽则会造成资源的极大浪费，如果按照平均比特率分配带宽，则会造成数据的大量丢失。
其次是和语音业务比较起来，数据业务对时延没有严格的要求，但需要进行无差错的传输，而语音信号可以有一定程度的失真但实时性一定要高。
分组交换技术就是针对数据通信业务的特点而提出的一种交换方式，它的基本特点是面向无连接而采用存储转发的方式，将需要传送的数据按照一定的长度分割成许多小段数据，并在数据之前增加相应的用于对数据进行选路和校验等功能的头部字段，作为数据传送的基本单元即分组。
采用分组交换技术，在通信之前不需要建立连接，每个节点首先将前一节点送来的分组收下并保存在缓冲区中，然后根据分组头部中的地址信息选择适当的链路将其发送至下一个节点，这样在通信过程中可以根据用户的要求和网络的能力来动态分配带宽。
分组交换比电路交换的电路利用率高，但时延较大。
分组交换的优点有加速了数据在网络中的传输。
因为分组是逐个传输，可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行，这种流水线式传输方式减少了报文的传输时间。
此外，传输一个分组所需的缓冲区比传输一份报文所需的缓冲区小得多，这样因缓冲区不足而等待发送的机率及等待的时间也必然少得多；简化了存储管理。
因为分组的长度固定，相应的缓冲区的大小也固定，在交换结点中存储器的管理通常被简化为对缓冲区的管理，相对比较容易；减少了出错机率和重发数据量。
因为分组较短，其出错机率必然减少，每次重发的数据量也就大大减少，这样不仅提高了可靠性，也减少了传输时延；由于分组短小，更适用于采用优先级策略，便于及时传送一些紧急数据，因此对于计算机之间的突发式的数据通信，分组交换显然更为合适些。
尽管分组交换比报文交换的传输时延少，但仍存在存储转发时延，而且其结点交换机必须具有更强的处理能力。
②分组交换与报文交换一样，每个分组都要加上源、目的地址和分组编号等信息，使传送的信息量大约增大5%～10%，一定程度上降低了通信效率，增加了处理的时间，使控制复杂，时延增加；当分组交换采用数据报服务时，可能出现失序、丢失或重复分组，分组到达目的结点时，要对分组按编号进行排序等工作，增加了麻烦。
若采用虚电路服务，虽无失序问题，但有呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程。
1.3报文交换技术报文交换技术和分组交换技术类似，也是采用存储转发机制，但报文交换是以报文作为传送单元，由于报文长度差异很大，长报文可能导致很大的时延，并且对每个节点来说缓冲区的分配也比较困难，为了满足各种长度报文的需要并且达到高效的目的，节点需要分配不同大小的缓冲区，否则就有可能造成数据传送的失败。
在实际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性要求较低的通信业务，如公用电报网。
报文交换比分组交换出现的要早一些，分组交换是在报文交换的基础上，将报文分割成分组进行传输，在传输时延和传输效率上进行了平衡，从而得到广泛的应用。
报文交换的优点有：报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文；由于采用存储转发的传输方式，使之具有下列优点：1.在报文交换中便于设置代码检验和数据重发设施，加之交换结点还具有路径选择，就可以做到某条传输路径发生故障时，重新选择另一条路径传输数据，提高了传输的可靠性；2.在存储转发中容易实现代码转换和速率匹配，甚至收发双方可以不同时处于可用状态。
这样就便于类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信；3.提供多目标服务，即一个报文可以同时发送到多个目的地址，这在电路交换中是很难实现的；4.允许建立数据传输的优先级，使优先级高的报文优先转换。
通信双方不是固定占有一条通信线路，而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路，因而大大提高了通信线路的利用率。
报文交换的缺点有：由于数据进入交换结点后要经历存储、转发这一过程，从而引起转发时延（包括接收报文、检验正确性、排队、发送时间等），而且网络的通信量愈大，造成的时延就愈大，因此报文交换的实时性差，不适合传送实时或交互式业务的数据；报文交换只适用于数字信号；由于报文长度没有限制，而每个中间结点都要完整地接收传来的整个报文，当输出线路不空闲时，还可能要存储几个完整报文等待转发，要求网络中每个结点有较大的缓冲区。
为了降低成本，减少结点的缓冲存储器的容量，有时要把等待转发的报文存在磁盘上，进一步增加了传送时延。
1.4 ATM技术分组交换技术的广泛应用和发展，出现了传送话音业务的电路交换网络和传送数据业务的分组交换网络两大网络共存的局面，语音业务和数据业务的分网传送，促使人们思考一种新的技术来同时提供电路交换和分组交换的优点，并且同时向用户提供统一的服务，包括话音业务、数据业务和图像信息，由此在20世纪80年代末由原CCITT 提出了宽带综合业务数字网的概念，并提出了一种全新的技术——异步传输模式（ATM）。
ATM技术将面向连接机制和分组机制相结合，在通信开始之前需要根据用户的要求建立一定带宽的连接，但是该连接并不独占某个物理通道，而是和其他连接统计复用某个物理通道，同时所有的媒体信息，包括语音、数据和图像信息都被分割并封装成固定长度的分组在网络中传送和交换。
ATM 另一个突出的特点就是提出了保证QoS的完备机制，同时由于光纤通信提供了低误码率的传输通道，所以可以将流量控制和差错控制移到用户终端，网络只负责信息的交换和传送，从而使传输时延减少，ATM非常适合传送高速数据业务。
从技术角度来讲，ATM几乎无懈可击，但ATM技术的复杂性导致了ATM交换机造价极为昂贵，并且在ATM技术上没有推出新的业务来驱动ATM市场，从而制约了ATM技术的发展。
目前ATM交换机主要用在骨干网络中，主要利用ATM交换的高速和对QoS的保证机制，并且主要是提供半永久的连接。
ATM技术的优点是ATM面向连接,它需要在通信双方向建立连接,通信结束后再由信令拆除连接。
但它摈弃了电路交换中采用的同步时分复用，改用异步时分复用，收发双方的时钟可以不同，可以更有效地利用带宽。
ATM的传送单元是固定长度53byte的CELL（信元），信头部分包含了选择路由用的VPI/VCI信息，因而它具有交换的特点。