層次交換網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

　　樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及與地址結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的特點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)一系列的好處。

　　首先，樹(shù)形結(jié)構(gòu)是一種確定性結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中的流向是可預(yù)測(cè)的，因而網(wǎng)絡(luò)行為也是可預(yù)測(cè)可確定的，網(wǎng)絡(luò)成為可控制可管理的網(wǎng)絡(luò)無(wú)限層次樹(shù)形筆記本。ISP可以把網(wǎng)絡(luò)管理簡(jiǎn)單地分成兩層：邏輯節(jié)點(diǎn)的管理和全網(wǎng)的管理。前者監(jiān)測(cè)邏輯節(jié)點(diǎn)中各交換機(jī)、邏輯節(jié)點(diǎn)中各內(nèi)部信道、邏輯節(jié)點(diǎn)與其他邏輯節(jié)點(diǎn)之間的信道(外部信道)的狀態(tài)、流量、性能及計(jì)費(fèi)信息等。全網(wǎng)管理則更為簡(jiǎn)單，它只要綜合各邏輯節(jié)點(diǎn)的管理信息，形成全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)圖、外部信道負(fù)荷狀態(tài)圖以及收費(fèi)數(shù)據(jù)庫(kù)等全局信息和全局顯示。另外，樹(shù)形結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)是可擴(kuò)展的，橫向可以增加邏輯節(jié)點(diǎn)的扇出數(shù)，縱向可以增加樹(shù)的層次數(shù)，以容納更多的用戶接入網(wǎng)。

　　其次，由于通信路徑的確定性，易于實(shí)現(xiàn)路徑資源的管理、分配和準(zhǔn)入控制，因而能提供真正意義上的服務(wù)質(zhì)量保障(QoS)。要真正實(shí)現(xiàn)QoS必須在3個(gè)環(huán)節(jié)上加以控制和管理：資源管理，準(zhǔn)入控制，輸出調(diào)度。資源管理是對(duì)通信路徑上的信道容量、端口緩沖能力等資源加以登記和分配，保證能滿足已接納的通信流能獲得足夠的資源。準(zhǔn)入控制則依據(jù)資源管理中提供的資源余量信息，接納或拒絕新的通信要求，防止過(guò)度的通信量爭(zhēng)奪資源。輸出調(diào)度則按照通信流不同的優(yōu)先等級(jí)管理輸出隊(duì)列。目前的互聯(lián)網(wǎng)是無(wú)法做到QoS的，連數(shù)據(jù)包走的路徑都不確定，怎么能做到沿路徑預(yù)留資源以及準(zhǔn)入控制？

　　第三，通信路徑的確定性還使得通信負(fù)載的估算與信道容量的配備有了依據(jù)，避免當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中普遍存在的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載不均衡而造成的資源利用率低下，避免了復(fù)雜而效果不佳的流量工程(TE)帶來(lái)的負(fù)擔(dān)，使得信道容量的配備不再帶有盲目性。

　　第四，樹(shù)形結(jié)構(gòu)將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與地址結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)無(wú)限層次樹(shù)形筆記本，可以用IP交換代替IP路由，從而避免全網(wǎng)規(guī)模的路由信息交換，避免了路由表的維護(hù)、管理和更新，避免了為IP包查詢龐大的路由表或其衍生出來(lái)的轉(zhuǎn)發(fā)表。由于轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)IP數(shù)據(jù)包的工作十分簡(jiǎn)單，大大提高了IP數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)速度，提高了網(wǎng)絡(luò)的性能。

　　第五，樹(shù)形結(jié)構(gòu)使得網(wǎng)絡(luò)事件局部化，例如任何節(jié)點(diǎn)或信道的失效和恢復(fù)，都不會(huì)影響遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)包交換算法。同時(shí)，邏輯節(jié)點(diǎn)的配置和管理，遠(yuǎn)比路由系統(tǒng)的配置和管理簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)人員的操作失誤不大可能發(fā)生，即使有某些操作錯(cuò)誤也不會(huì)像路由系統(tǒng)那樣對(duì)全世界的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響。因?yàn)檫吔缇W(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)不再存在，所有核心路由器每天都要處理數(shù)百萬(wàn)BGP更新和撤銷的重負(fù)不再存在。

　　第六，網(wǎng)絡(luò)本身的安全得到了極大的加強(qiáng)。現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中，核心路由器端口的IP地址與用戶主機(jī)IP地址處在同一個(gè)地址空間中，任何用戶都可以組織對(duì)任何一個(gè)核心路由器的分布式拒絕服務(wù)攻擊(DDOD)。在層次交換網(wǎng)絡(luò)中，骨干網(wǎng)和用戶網(wǎng)的地址空間可以很容易地分離無(wú)限層次樹(shù)形筆記本，用戶數(shù)據(jù)包只能穿越骨干網(wǎng)而不能打擾骨干網(wǎng)設(shè)備。另外無(wú)限層次樹(shù)形筆記本，現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)中，用戶可以使用虛假的源地址，逃避對(duì)其不良行為的追蹤。層次交換網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，用戶網(wǎng)絡(luò)的地址前綴與骨干網(wǎng)邊緣設(shè)備端口的地址前綴是相同的，任何冒用其他用戶網(wǎng)絡(luò)源地址的行為立即得到判定并報(bào)警。而用戶網(wǎng)內(nèi)部的地址真實(shí)性管理是比較簡(jiǎn)單的。

　　第七，邏輯信道技術(shù)控制了一批物理信道，擁有兩方面的好處：個(gè)別物理信道的失效，略為減小了邏輯信道的總?cè)萘浚阅鼙ＷC正常的通信，體現(xiàn)了信道自愈的能力，為提供QoS提供了必要條件;增加了擴(kuò)充信道容量的手段，要增加邏輯信道的容量，既可以增大每根物理信道的帶寬，也可以增加物理信道的數(shù)量無(wú)限層次樹(shù)形筆記本。

　　第八，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的復(fù)雜性、可靠性、成本、耗電等都可以獲得很大的改善。