5.4.1　IP交换的产生与发展

IP技术因其灵活性和可扩展性成为网络层的技术标准，基于IP的通信也随之成为数据通信的主要方式。当IP核心网的业务量持续快速增长时，IP分组逐跳寻址的转发方式效率低下，成为数据通信的瓶颈。与此同时，实时多媒体业务对IP网络提出了高传送速率、低延时、低丢包率等保证服务质量(Quality of Service，QoS)的要求，这与IP网络尽力传送的设计初衷背道而驰。为了解决上述矛盾，人们提出了将第三层(IP层)软件路由查询的灵活性和第二层网络交换机的快速性结合起来，这就是IP交换。

最早的IP交换技术叫IP Switching，由Ipsilon公司于1996年提出，属于狭义的IP交换。IP Switching基于ATM交换。这是因为ATM交换无须逐跳寻址，只需通过简单的标签/标记进行数据分组转发，具有较高的交换效率。ATM具有较强的流量控制功能，能保证业务的服务质量。因此，通过将网络层的IP寻址与ATM高速分组交换的有机结合，可以提高分组转发速度并实现QoS。

此后，业界又出现了多种形式的IP交换技术，包括Toshiba公司的CSR，Cisco公司的标签交换(Tag Switching)，Cascade公司的IP Navigator，以及IBM公司的基于集中路由的IP交换ARIS(Aggregate Route-based IP Switching)等。这些IP交换方式主要分为两类:一类采用数据驱动，即第二层交换通路由数据流触发，按需要临时建立，如IP交换和CSR;另一类采用拓扑驱动，即数据传输前需要事先建立交换通路，且交换通路只有在网络拓扑结构发生变化时才发生改变，如Tag Switching，IP Navigator和ARIS。

在IP交换技术的发展过程中，以太网技术也在快速发展。以太网技术最初用于局域网，传输距离只有几百米。随着传输技术的进步，特别是长距离光纤传输技术的出现，以太网的传输距离不断扩大，其传输速率也从10 Mbit/s、100 Mbit/s逐渐提升到1 000 Mbit/s和10 Gbit/s。以太网技术应用突破了局域网的范围，成为城域宽带接入的一种主要技术。以太网技术的经济性和简单性，使其可以非常方便地承载IP业务，成为数据链路层和物理层的主流技术。在此背景下，以太网交换逐渐替代ATM交换，成为IP交换中第二层的主要技术。

因此，接下来介绍基于以太网的IP交换。