第三层交换是新一代局域网路由和交换技术，本书是第一本关于这种新技术的系统化指南。本书主要内容包括：如何决定是否选择第三层交换技术、第三层交换网络设计技术、第三层交换案例分析等，并对目前流行的6种第三层交换产品给出了基准测试结果。最后，针对具体实施，为第三层交换的管理给出了一些推荐意见。
本书是作者多年来丰富经验的总结，是理论与实践的完美结合。无论是网络专业人士还是热爱网络的广大学者，都会从本书平实、客观的语言中体会到它的价值和份量，并从升级自己局域网的过程中获益无穷。
背景知识与目标
20世纪80年代，连接分离的局域网段的一种简单廉价的方法就是采用网桥，虽然路由器也被用来创建结构及增加功能，但它往往使系统变得复杂和昂贵。网络管理员们过去一直在努力解决如何应用这种新的路由技术来设计最优化的网络，以及选择何种路由方法。另外，一些网桥销售业绩很好的商家没有及时响应对路由器的需求而失去了可观的市场份额。
当前在第二层（L2）交换和第三层（L3）交换的发展过程中出现了与此相类似的现象。从技术的角度来看，L2交换与网桥有着相似的特点，即价格低廉和易于使用。在最近三年中，L2交换市场从零发展为价值数十亿美元。在网络中路由功能仍然是必需的，L3交换承诺能够满足这些需求，并且该方式比过去的路由器更为快捷、简单和廉价。
我们相信业界将会像过去努力推广路由器一样去推广第三层交换，为此网络专业人员将会面临以下四个问题：
1) 争取对已有网络进行升级的批准和资金支持通常比最初建设时要困难得多。
2) 存在几种应用L3交换来设计网络的方法。
3) 厂家采用多种方法来实现L3交换，而通常的规律是：市场上提供的多种选择使买方感到迷惑，结果他们往往没有买到最新的产品。
4) 人们通常会对新技术的引入持怀疑态度，业界已有太多曾经被大肆宣扬的技术最终被市场所淘汰的例子（例如，100VG-AnyLAN和ATM-25）。
只要潜在的买主仍在探索之中，厂家就不可能最后成功。例如，如果网络专业人员不能区分各种L3交换的方法，不设计采用L3交换产品的网络，不针对网络管理进行升级，厂家就不可能向他们出售产品。另外我们也看到，各个厂家往往仅专注于自己的实现方式，而没有意识到他们有必要更广泛地了解所处的环境，包括网络管理员的需求以及竞争对手所提供的实现方式。
本书的目的是扫除在引入新技术特别是第三层交换时人们认识上的一些障碍。我们将指导购买者评估第三层交换是否适合他们的特定情形，我们还将详细介绍这一技术的细节及一些厂家的实现方法及其产品。对于厂家来说，本书将有助于他们更好地理解其潜在的买主在购买和部署第三层交换产品时所面临的问题，以及如何将自己的产品在更广泛的市场中定位。
本书内容覆盖范围
当今社会的特点是“以信息为基础”或者是某些人所说的“以知识为基础”，我们也明显地看到当今经济的发展趋势是一种“全球性”的经济而非区域性的或国家范围内的经济。由于“时间就是金钱”的意识和各种商业压力，我们越来越迫切地要求通信系统能为我们提供对关键信息及时获取的能力。对于许多商业机构和组织来说，其业务和竞争力的核心已经是计算机和网络。从自动化工厂到电子商店，从企业资源规划（ERP）到在线预订，从数字图书馆到个人主页，可靠而高效的网络正日益成为我们工作和生活的基础。“拥有越多，奢望越多”已经变为“拥有越多，需求越多”，没有任何一家商业机构和组织希望他们的计算机网络在下一年度或以后缩小规模。让更有经验的人员操作更强大的计算机以获得更多简单而先进的应用一直是计算机容量、性能和可靠性不断发展的持续动力。关于这方面的内容将在第2、3和8章中更进一步地讨论。
不知您是否在这样的环境中工作过：新技术不是被商业需求所“拉动”，而是被其拥护者所“推动”（有时为了他们自身的原因）；公司中产品的开发仅仅是受工程效益的驱动而没有考虑其市场潜力；某人拥有配备最新硬件和软件的计算机不是因为绝对需要而仅仅是因为别人已经拥有。如果是的话，那么您将深刻地领悟到技术的作用（不管是正面的还是反面的）通常是如何被夸大其辞。字处理工具软件没有真正夺去许多秘书的工作，自动柜员机没有消除对传统银行机构的需要，电视和计算机也没有对我们教育大多数学生的方式产生根本性的革命，大多数人只知道使用他们的应用软件的一小部分功能。计算和网络更是在其高承诺和低交付方面受到普遍指责。但还是有一些众所周知的取得巨大成功的典范，如美国医院供应系统、美国航空公司和Frito-Lay公司。本书讨论了与新技术相关的诸多方面（关于第三层交换的深层讨论在第4~6章中给出），您可以发现第2章中列出的一些标准在对新技术进行初步评估时是非常有用的（见表2-1）。
第7章针对Strategic网络公司提供的案例研究给出了几个应用第三层交换产品的网络设计方案。该案例也许与您自己或您客户的环境并不相同，但您将发现第2章中列出的评估新技术适合程度的过程（见表2-1）可用于确定该案例中哪一部分符合您的情形。将这些步骤规范化以及将网络风险承担者牵涉进来有助于减少在事关企业能否成功运作的网络中引进新技术所带来的风险。
最后，第9章进行了综合分析，为要成功部署或销售第三层交换产品必须注意的10个最关键问题给出了我们的建议，并指出其中哪些具有更广泛的通用性。如果可能，其中的某些观点能帮助读者在应用第三层交换技术以及将来应用其他新技术时最大限度地降低风险。
阅读指导
本书主要面向那些正试图升级其机构局域网基础结构的人，读者将在下述几方面受益：
制定应用于第三层交换以及其他任何新技术的成功评估和部署中的方法和评估标准。
有关第三层交换技术的深入解释。
关于第三层交换技术针对三个常见网络问题的不同解决方法的建议，这三个问题分别是：优化网络主干、优化服务器以及从FDDI结构移植。
本书对于其任务就是把他们的产品进行市场定位的人员也将非常有用，本书将帮助他们分析客户环境中的机遇和挑战：目前的状况，驱动或阻碍改变的因素，使用何种标准来评估第三层交换技术；此外，本书也能够为他们提供在市场中定位自己的产品时所需的背景知识。
应当说有了注意事项，才算得上一个完整的介绍。计算机和网络技术变化的步伐似乎不会放慢，尽管我们很想知道它是否会一直加速。因此很重要的一点是应当看到，本书所介绍的产品细节乃至关于第三层交换技术的信息从某种意义上说也许只在相对短暂的一段时间内是准确的。技术本身会发展，产品也会改进或被新一代产品所取代。然而我们相信，书中所提供的评估新技术的方法将一直有效，您可以在厂家开始讨论他们“第四层交换”的解决方案时进行尝试。
另外有必要指出的是，我们从来没有试图在本书中覆盖第三层交换的所有解决方案和产品。我们所选择的在市场中居领导地位的主要厂家及一些新兴公司的令人感兴趣的产品也许并不与所有人的选择一致，但我们确实认为所做的选择有相当广泛的代表性。如果您是一个潜在的买主，我们的分析将有助于您评估其他产品。对于我们在书中未做介绍的厂家，从本书中也可以大略地了解到我们认为谁会是您当前主要的竞争对手。
虽然本书介绍的内容是一项特定的技术，但我们并不认为它是一本技术书籍。对于某些人来说，也许我们提供的技术细节比他们想象的更多；而对于另外一些人来说，也许我们介绍的技术细节还不够。我们的目标在于提供如何看待第三层交换以及评估它和其他新技术的框架。这是一项富有挑战性的工作，我们将请您来分享我们在此所奉献的热情和关注。
Metzler,J. DeNoia,L.：暂无简介
卢泽新 周榕：暂无简介
第三层交换技术也称为IP交换技术。它将第二层交换机和第三层路由器两者的优势结合成为一个有机的整体，是一种利用第三层协议中的信息来加强第二层交换功能的机制，是新一代局域网的路由和交换技术。第三层交换技术具有以当前系统1/10的代价获得传输性能于过去10倍的能力。目前主要的第三层交换技术有两类：第一类是报文到报文(packet-by-packet)交换，每一个报文都要经历第三层处理（即至少是路由处理），并且数据流转发是基于第三层地址的；第二类是流交换（flow switching），它不在第三层处理所有报文，而只分析流中的第一个报文，完成路由处理，并基于第三层地址转发该报文、流中的后续报文使用一种或多种捷径技术进行处理。此类技术的设计目标是方便线速路由处理，采用的方法有Ipsilon公司的IP交换、Cisco公司的标签交换、3Com公司的Fast IP、Cabletron公司的SecureFast虚拟网络以及ATM论坛的多协议等。
本书是第一本关于这种新技术的系统化的指南，它清楚地阐述了评估第三层交换产品以及规划、管理、实现它们所采用的标准、业务模型和验证技术。覆盖的内容包括：如何决定是否选择第三层交换技术、第三层交换网络设计技术、第三层交换案例分析等，并对目前流行的6种第三层交换产品给出了基准测试结果。最后，针对具体实施，为第三层交换的管理给出了一些推荐意见。
本书将指导网络设备购买者评估第三层交换是否适合他们的特定情形，还将详细介绍这一技术的细节及一些厂家的实现方法及其产品。对于厂家来说，本书将有助于他们更好地理解其潜在的买主在购买和部署第三层交换产品时所面临的问题，以及如何将自己的产品在更广泛的市场中定位。相信本书对于网络管理员、网络专业人员或顾问专家了解第三层交换技术及产品，指导他们进行网络设计具有很好的参考实用价值。
参加本书翻译的人员有：卢泽新、周榕、王宝生、可向明、夏建东、黄晓宇，全书由卢泽新审校。
由于时间仓促，本书翻译如有错误和疏漏之处，恳请读者批评指正。
卢泽新
2000年6月
译者序
前言
第1章 引言及背景 1
1.1 新技术的激励 1
1.2 新技术的驱动因素 2
1.2.1 网络业务流 2
1.2.2 网络资源 3
1.3 从根本上评估新技术的标准 4
1.4 第三层技术的定义 5
1.5 其他支撑技术 7
1.5.1 虚拟局域网 7
1.5.2 NHRP 8
1.5.3 RSVP 9
1.5.4 IP组播 9
第2章 技术评估的框架 10
2.1 简介 10
2.2 决策标准 10
2.2.1 厂家和价格 11
2.2.2 适用性和可管理性 12
2.2.3 技术和体系结构 12
2.3 资金 12
2.4 三步IT商业模型 15
2.5 网络管理的三步模型 18
2.5.1 三步网络管理模型 18
2.5.2 容量规划流程模型 19
第3章 传统网络设计 22
3.1 局域网技术卷土重来 22
3.2 共享以太网络 22
3.3 结构化路由网络 24
3.3.1 路由功能 24
3.3.2 网络以路由器为中心的动机 25
3.4 第二层交换 26
3.4.1 简介 26
3.4.2 交换功能 27
3.4.3 网络管理 29
3.4.4 交换式第二层应用 30
3.4.5 测试结果总结 34
第4章 两类基本的第三层交换技术 35
4.1 简介 35
4.2 报文到报文处理方法 36
4.2.1 传统路由器 36
4.2.2 学习型网桥 38
4.2.3 路由式交换机 38
4.2.4 现代因特网路由器 39
4.3 流交换方法 39
4.3.1 端系统驱动的流交换 39
4.3.2 网络中心式流交换 40
4.4 第三层交换机的定位 41
4.5 功能特征总结 42
第5章 报文到报文第三层交换机 43
5.1 简介 43
5.2 Bay 公司 44
5.2.1 硬件体系结构 45
5.2.2 软件体系结构 47
5.3 3Com公司 47
5.3.1 FIRE体系结构 47
5.3.2 CoreBuilder 3500 49
5.4 Extreme公司 51
5.4.1 硬件体系结构 51
5.4.2 Summit1和Summit2交换机 52
5.5 Torrent公司 53
5.5.1 硬件体系结构 53
5.5.2 关键过程 54
5.5.3 附加功能 56
5.6 Ascend公司 57
5.6.1 设计目标和网络体系结构 57
5.6.2 GRF 400的功能 58
5.7 小结 59
第6章 流交换方法及其产品 60
6.1 简介 60
6.2 3Com公司的快速IP 60
6.3 Cabletron公司的SecureFast虚拟
网络 62
6.4 Cisco公司的NetFlow LAN交换机 64
6.5 Cisco公司的标签交换 66
6.6 ATM之上的多协议 67
6.7 Ipsilon公司的IP交换 69
6.8 小结 72
第7章 第三层交换案例研究 73
7.1 简介 73
7.2 案例研究 73
7.3 Cisco范例 74
7.4 Newbridge解决方案 79
7.4.1 网络设计 80
7.4.2 解决的问题 81
7.5 Torrent解决方案 84
7.5.1 实施考虑 85
7.5.2 实施细则 85
7.5.3 性能及效益 86
7.5.4 解决方案成本 87
7.5.5 实施的选择性 87
7.5.6 结论 87
7.6 3Com解决方案 87
7.6.1 问题摘要和假设 90
7.6.2 建议的解决方案 90
7.6.3 下一步解决方案 91
7.7 Extreme解决方案 91
7.7.1 路由器主干升级的必要性 91
7.7.2 第三级局域网交换机的伸缩
性能 91
7.7.3 应用敏感的基于策略的服务
质量 92
7.7.4 关键技术组成 92
7.7.5 伸缩性主干速率 92
7.7.6 步骤一：添加线速IP路由的Summit
交换机和千兆以太网 93
7.7.7 步骤二：实现ExtremeWare基于
策略的服务质量 94
7.7.8 步骤三：升级工作组交换机下行链路
至100Mbps快速以太网 95
7.8 Bay解决方案 96
7.8.1 新的解决方案是必需的 97
7.8.2 低成本路由 97
7.8.3 路由式交换机是答案 97
7.8.4 迁移到路由式交换机主干 98
7.9 Xylan解决方案 101
7.9.1 挑战 101
7.9.2 Xylan解决方案 102
第8章 当前的局域网市场 104
8.1 简介 104
8.2 当前的技术状况 105
8.3 市场变化的根本原因 108
8.3.1 棘手问题 108
8.3.2 应用的影响 109
8.3.3 网络管理 111
8.3.4 增长 112
8.3.5 优点和功能 112
8.3.6 向新技术迁移 114
8.3.7 预算因素 115
8.3.8 其他障碍 115
8.4 如何替换现有设备 117
8.4.1 购买计划 117
8.4.2 主干升级策略 119
8.4.3 服务质量策略 119
8.4.4 千兆以太网计划 120
8.5 决策过程和规则 120
8.5.1 价值和权威 120
8.5.2 价格因素 120
8.5.3 选择规则 123
8.5.4 多供应商的重要性 125
第9章 总结和评论 127
9.1 背景 127
9.2 第三层交换的特点 127
9.3 达到成功的10个步骤 127
附录A 开发商和交换机列表 130
附录B Bay 公司的Accelar 1200 路由式
交换机 140
附录C Extreme 网络快速千兆以太网
测试结果 151
