随着通信技术的不断发展，路由交换技术的应用也非常广发，同时技术也在更新升级。首先让大家了解下L3路由交换技术的起源和发展，然后全面介绍 L3路由交换技术的应用和趋势。是一定要由ATM网络事先建立一条端到端的连接，再采用“ShortCut”方式对IP包进行路由。

　　IPSwitch方式中的RFC1953解决了“多跳”数量增长的问题，通过软件提供一种“直通”(Cut-through)来满足多IP业务要求，它与RFC1987共同构成IPSwitch基础。IPSwitch对数据包的处理多采用以ATM交换机跨接路由器直通(CUT-THROUGH) 处理的方式，即第一个包通过路由器进行检查、鉴别和处理，以后相同的包由ATM交换机跨接直通传输，不再通过路由器。

　　无论是IPSwitch还是MPOA，这个IP数据流都是在虚电路里传输，所有IP包都在一个已经选定的路由中传输，不存在不同的IP包经过不同的路由。只是IPSwitch方式每个ATM交换机可独立处理IP交换，以直通IP数据流。但MPOA一定要所有ATM交换机统一动作，所以MPOA方式实施前一定要先建立一条端到端的SVC。除了以上两种L3路由交换技术之外，在其他领域也相继产生了第三层路由交换技术。如思科公司的专有技术CEF (思科快速转发)、普遍被所有第三层交换机厂家采用的多层路由交换技术MLS以及当前被广泛推广的基于IETF标准的多协议标记交换MPLS。

　　L3路由交换技术的起源和发展

　　基于L2以太网交换技术的多层交换最早起源于校园网络，后来在IDC中也有较多应用。早期互联网业务流量模型符合20:80规则，即80%的流量为本地，20%的流量出网。后来此流量模型发生逆转，80%流量来自网段外部，内部通信只有20%。因此导致不同的网段之间越来越多的业务交换。由于每一个L2网段都代表一个广播域，出于网络可扩展性的限制，需要在L2以太网交换机上对不同网段划分不同 VLAN，我们知道，在一个多VLAN环境下，VLAN内部采用L2交换，VLAN之间采用L3路由。因此需要在VLAN之间通过路由器进行L3数据包转发。传统的路由方式，对IP包的处理性能低于对以太网帧的交换。随着跨网业务的增多，与传统L3包转发性能低下的矛盾越来越大。这些因素推动了L3路由交换技术的产生。

　　L3交换与传统路由器的区别，除了路由器采用基于CPU的软交换，L3交换机通过ASIC之外，它们的主要区别在于转发机制上。L3交换在满足第三层选路需求的同时，需要满足对数据进行线速转发的要求，只有提高了吞吐率，才能彻底解决第三层瓶颈问题。L3交换结合了路由交换技术的优点，其高性能是基于“一次路由，多次交换”的机制实现的。在L3交换过程中，L3交换机监测进入路由器接口的第一个以太网帧(判断依据是以太网帧的目的地址为路由器接口MAC地址)，因为这些数据帧一定是跨网流量。然后L3交换机需要剥离以太网帧，读取L3信息，通过查找FIB路由转发表，将数据包输出到相应接口。在这同时，L3交换机根据这个数据包的IP地址(源/目的地址)对后续进入交换机的具有共性的数据包进行流(Flow)分类，并对每个流及这个流的输出端口进行缓存，这个流中的后续数据包不用每次再针对数据包的目的地址查找路由表进行L3转发，只需将封装L3数据包的以太网帧的目的MAC地址进行更换即可。从而实现了一次路由，多次交换。

　　由于互联网上两个端点之间可以同时建立多个数据流，具有相同的源/目的IP地址，如果设备能根据IP数据包中更多的字段来进行流分类，如根据协议类型和TCP/UDP端口号，即可实现对每个会话(Session)的分类，此时的多层交换可以称为L4第四层交换。如果策略规定根据应用对流量进行细化控制，或者需要按应用进行流量统计，L4交换是必需的。其交换原理同L3交换相同，但是会耗费更多的设备资源(CPU和内存)。

　　L3交换的应用和趋势

　　随着以太网路由交换技术的日益成熟，无论是运营商的城域网还是企业网或校园网，越来越多地采用了第三层交换机组网技术。它带来的优势显而易见。首先，建网成本低、组网灵活。L3交换机的选路性能、转发性能都已经不低于吉比特路由器，但是具有更高的端口密度。L3交换机的每个端口可以灵活配置为交换口或路由口，同时还具备POS接口，设备之间互连，可以通过POS口运行IGP，提供选路功能，实现互联网上网业务;通过GE口互连配置为 VLANTrunk提供以太透传业务。传统的路由器对L2起到终结作用，无法提供L2透传业务。