交换机内部技术结构

交换机内部技术结构（11篇）

1.交换机内部技术结构 篇一

离子交换树脂的结构及其原理

一. 离子交换树脂的结构

离子交换树脂的内部结构，如下图所示。由三部分组成，分别是：

(1)高分子骨架 由交联的高分子聚合物组成：

(2)离子交换基团 它连在高分子骨架上，带有可交换的离子(称为反离子)的离子型官能团或带有极性的非离子型官能团;

(3)孔 它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。

在交联结构的高分子基体(骨架)上，以化学键结合着许多交换基团，这些交换基团也是由两部分组成：固定部分和活动部分。交换基团中的固定部分被束缚在高分子的.基体上，不能自由移动，所以称为固定离子;交换基团的活动部分则是与固定离子以离子键结合的符号相反的离子，称为反离子或可交换离子。反离子在溶液中可以离解成自由移动的离子，在一定条件下，它能与符号相同的其他反离子发生交换反应。

二、离子交换的基本原理

离子交换的选择性定义为离子交换剂对于某些离子显示优先活性的性质。离子交换树脂吸附各种离子的能力不一，有些离子易被交换树脂吸附，但吸着后要把它置换下来就比较困难;而另一些离子很难被吸着，但被置换下来却比较容易，这种性能称为离子交换的选择性。离子交换树脂对水中不同离子的选择性与第一文库网树脂的交联度、交换基团、可交换离子的性质、水中离子的浓度和水的温度等因素有关。离子交换作用即溶液中的可交换离子与交换基团上的可交换离子发生交换。一般来说，离子交换树脂对价数较高的离子的选择性较大。对于同价离子，则对离子半径较小的离子的选择性较大。在同族同价的金属离子中，原子序数较大的离子其水合半径较小，阳离子交换树脂对其的选择性较大。对于强酸性阳离子交换树脂来说，它对一些离子的选择性顺序为：

Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。离子交换反应是可逆反应，但是这种可逆反应并不是在均相溶液中进行的，而是在固态的树脂和溶液的接触界面间发生的。这种反应的可逆性使离子交换树脂可以反复使用。 以001×7强酸阳离子交换树脂为例说明：

001×7强酸阳离子交换树脂是一种凝胶型离子交换树脂，其内部的网状结构中有无数四通八达的孔道，孔道里面充满了水分子，在孔道的一定部位上分布着可提供交换离子的交换基团。当原水当中的Ca2+，Mg2+等阳离子-扩散到树脂的孔道中时，由于该树脂对Ca2+，Mg2+等阳离子选择性强于对H+的选择性，，所以H+就与进入树脂孔道中的Ca2+，Mg2+等阳离子发生快速的交换反应，Ca2+，Mg2+等阳离子被固定到树脂

交换基团上面，被交换下来的H+向树脂的孔道中-扩散，最终扩散到水中。

(1)边界水膜内的扩散 水中的Ca2+，Mg2+等阳离子向树脂颗粒表面迁移，并扩散通过树脂表面的边界水膜层，到达树脂表面;

(2)交联网孔内的扩散(或称孔道扩散) Ca2+，Mg2+等阳离子进入树脂颗粒内部的交联网孔，并进行扩散，到达交换点;

(3)离子交换 Ca2+，Mg2+等阳离子与树脂基团上的可交换的H+进行交换反应;

(4)交联网孔内的扩散 被交换下来的H在树脂内部交联网孔中向树脂表面扩散。

(5)边界水膜内的扩散 最终扩散到水中。

三、离子交换树脂的再生

鉴于离子交换树脂反应的可逆性，反应后的树脂通过处理，重新转化为原来的离子交换树脂，这样又可以进入下一循环，其循环次数视所用树脂类型不同而定。

1. 树脂预处理

2.交换机内部技术结构 篇二

音像、多媒体以及数据传输等业务融合起来形成下一代网络体系结构, 这种新的网络体系结构的主要特征有以下几点: (1) 业务开放。随着部件化的逐步发展, 在三大传统网络的基础之上, 将各个功能业务逐步开放, 根据具体的业务需求将功能部件自由组合起来, 从而建设所需要的网络, 这样可以很大程度上缩减成本。这种开放式的体系结构可以达到异构网之间通信的目的[1]。 (2) 业务开放。将业务、承载、呼叫等相互分离开来, 可以使网络中的各个业务独立出来, 从而满足不同的功能需求, 提供灵活的服务。 (3) 协议统一。三大传统网络不可能独自作为网络基础的平台, 将三大网络相互融合势在必行, 加上IP的快速发展, 肯定是IP的统一网络。将传统的网络结构升级为新的三网融合的网络体系结构工作量巨大, 并不是一蹴而就的事情。在传统网络体系结构的基础上, 需要按照功能需求进行分层设计, 从而形成下一代网络体系。分层设计: (1) 传输和接入层:用户接入网络所使用的手段。 (2) 传媒层:数据信息从传输接入层接收到后, 转换为与网络兼容的无差别数据信息。 (3) 处理层:控制处理低层的业务流。 (4) 应用和业务层:提供面向应用的业务和服务。

软交换技术要求尽量简单的应用和控制需求, 它能够提供各个业务的呼叫基本控制功能, 将应用设计在业务和应用层。

二、相关协议

一个网络体系结构的生存规则指的就是协议, 当前现有的网络协议主要有:非对等协议—H.248/MEGACO网关媒体控制协议, 对等协议—BICC、H.323、SIP等, 其中SIP凭借易拓展、通用、简单等优势, 成为发展的主流协议。

(1) H.248/MEGACO。/MEGACO和H.248属于网关媒体控制协议, 它的一端针对软交换同, 另一端是媒体终端和网关。H.248来自于ITU—T, 而MEGACO则来源于I-ETF, 它是完善和改进了MGCP得来的。IETF和ITU—T的网关媒体控制协议的设计过程是大致相同的。 (2) SIP。SIP也来源于IETF, 与H.248/MEGACO的设计思想不同, 它主要是吸收WEB的相关经验, 尽量减少网络系统中设备的复杂性。SIP协议是基于文本格式的C/S模式, 用文本来体现编码、语义以及语法等, 服务器对于终端发出的请求只做响应, 而没有其他的处理。SIP协议的应用主要是针对终端、软交换以及服务器等。

三、安全性

软交换的安全性问题并没有得到很好地解决, 寻找与SIP协议匹配的安全策略, 供大部分用户使用是必须的。SIP的安全性问题主要体现在以下几点: (1) 恶意注册。注册一个新用户需要SIP消息中包含的头字段来完成, 入侵者将注册信息进行修改, 用涉及记录地址的内容替代授权信息, 就会构成恶意注册, 这样就会严重损害合法注册人的利益。 (2) 服务器欺骗。处理业务在客户端进行时, 需要连接相应的服务器, 从而发出请求信息。但是客户端和服务器只知道请求信息的地址, 这样就会产生漏洞, 入侵者冒充服务器, 拦截客户端传来的信息。 (3) 会话切断。用户之间相互对话, 其中任何一方都能够发送终止对话的请求信息。当双方进行正常通话时, 恶意的第三方就会截获相关的会话参数, 破解信息内容, 在双方正常会话时, 插入一条终止会话的请求, 某一方受到请求信息, 以为来自于正常对话的另一方, 则就会终止会话。

SIP中数据的安全保护主要依靠以下3种加密方式[2]: (1) 在消息头及消息体的两个端口加密, 这样入侵者没法根据发送的请求追踪路由地址。 (2) SIP划分为多区域加密, 主要是因为消息头的实现方式是代理, 因此不能加密头域, 将请求划分为多个区域, 就会使入侵者很难辨析出消息的发送者和响应者。中间部分的代理则可以知道谁是发送者谁是响应者, 如果攻击网络流量, 就可以辨析出消息的请求与相应, 所以并不完善。

四、小结

本文将下一代网络体系结构和软交换的特点结合起来分析, 并且分析了相关的协议, 并且分析了软交换技术协议中存在的不安全因素, 进而提出了应对措施。

基于软交换技术的网络体系结构的发展正处在进行阶段, 所以对于软交换技术的在穿越私网、移动性以及收费等方面的研究也随之取得一定的进展。

参考文献

[1]夏海涛.新一代网络管理技术.北京邮电大学出版社, 2002

3.程控交换机技术规范书 篇三

一、项目背景及概况：

该项目原有语音数量2500户，采用北电IP话机接入，现网运行设备为北电程控交换机CS1000E，此次二期项目用户申请新增3500部语音，计划选型新厂家设备投入使用，针对用户实际网络情况及后续维护的便利等几方面考虑，二期新增扩容设备将选择市场认可度度高、技术实力强的四家主流设备供应商进行询价确定。

二、项目现状分析：

长春电信现网可以接入数字中继的交换机有华为C&C08、中兴软交换汇接局SS，两组交换机设备对应的固网号段不同，该项目原有北电交换设备已通过数字中继方式上联至端局华为C&C08，考虑到用户号段必须一致，则扩容设备只能选择下挂在华为C&C08机下，华为C&C08机支持2M数字中继接入方式，对接信令为PRI或七号信令（TUP/ISUP）。

三、设备基本功能要求及服务到货等需求：

应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况

1、设备可通过标准接口(E1)信令协议(PRI、TUP)与原有北电CS1000设备进行对接，但原有北电设备E1端口已满，厂家在制定本品牌设备选型的同时并将北电侧技术实现所需服务纳入此次配臵报价范围内。在不具备搭载测试环境的情况下，要求厂家提供与现网北电设备及端局华为C&C08物理连接和协议对接技术实现方案。应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况

2、设备具备8000-10000用户容量扩容，满足用户现有全部用户及未来扩容的语音交换能力；新设备与原有北电CS1000设备进行对接后能实现短号互拨，传真等业务。

应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况

3、设备组网完全满足用户原有北电IP话机用户移机不改号业务需求，原有北电话机可以随意搬迁至任何办公地点，可保留原有号码不变；新增IP话机同样具备搬迁至任何办公地点，保留原有号码不变。并能实现互通。

应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况

4、设备组网完全满足原北电IP话机损坏由新IP话机替换不改号的业务需求，如北电IP话机损坏，需要由新IP话机替换，无需调整其它业务，就可以实现，IP话机可以相互核心设备注册。应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况

5、设备技术应用要求：核心设备支持8000-10000用户容量扩容需求，并且配臵为双机热备方式，双机灾备方式。实配用户数量为3500用户，24E1中继接口、信令支持NO.1信令、ISUP、TUP、H.248、SIP等、电脑话务台2台、传真邮箱系统、计费系统，并提供配套的统一网管服务器及维护管理终端设备，统一通信应用服务器，要求支持数据会议用户数50个，视频会议用户数50个，语音邮箱并发用户数20个，传真邮箱并发用户数60个，相应的配套数据库软件等。不同IP话机数量3150台，高级IP话机数量为300台，视频电话数量为50台。具备开放接口，可以支持与北电CS1000设备H.323方式对接，并且原北电IP话机支持注册至新建统一通信系统核心设备上。应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况

6、IP话机终端配置要求：IP电话的硬件要求，支持POE（以太网供电）功能，至少320x160像素的LCD液晶显示屏，提供至少10个可编程功能键，4个软键，支持至少两个以太网接口，包括10/100/1000Base-T，支持扩展板接口，至少可以外接2个扩展板，支持三方会议，支持群听功能，支持通讯录功能，支持PBX业务，支持设臵多个SIP Server的选项(至少主备)。厂家需详细提供IP话机与新老设备在信令及协议互通实现技术方案，并给与承诺。

应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况

7、配合电信未来端局设备升级替换，如涉及C&C08整体退网割接时，不能再增加相应费用，无条件满足大网升级改造需求。应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况

8、签订设备合同同时需包含一年质保期，之后维保服务可以纳入省公司统谈统签服务合同范畴。

应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况

9、厂家所提供设备需在长春备件库里有备品备件，同时长春本地具备随时提供技术支撑的人员24小时提供技术支撑。应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况

10、到货日期要求：厂家在接到订单之日起25个自然日到货，7个自然日内完成调测开通。

应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况

四、设备报价要求：

厂家提报价格需包含主设备硬件、软件应用、设备调测（包括与北电设备技术对接），报价分设备软硬件、IP话机、维保费用、备品备件价格、技术培训费用（至少3人次）五部分。

4.视点：第三层交换机技术简介 篇四

举个例子来说：我们发出了一批专门发给某个人的数据包，如果是在使用普通集线器的网络环境中，则每个人都能看到这个数据包。而在使用了交换机的网络环境中，第三层交换机将分析这个数据包是发送给谁的，之后将其进行打包加密，此时只有数据包的接收人才能收到。

从广义上来看，交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信领域，提供通信用的基础平台。而局域网交换机则应用于局域网络，用于连接终端设备，如PC机及网络打印机等。从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。各厂商划分的尺度并不是完全一致的，一般来讲，企业级交换机都是机架式，部门级交换机可以是机架式(插槽数较少)，也可以是固定配置式，而工作组级交换机为固定配置式(功能较为简单)。另一方面，从应用的规模来看，作为骨干交换机时，支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机，支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机，而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。以下若不特殊说明，所提到的交换机指的都是局域网交换机。

众所周知，交换机工作在OSI参考模型的第二层――数据链路层上，主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。物理编址(相对应的是网络编址)定义了设备在数据链路层的编址方式;网络拓扑结构包括数据链路层的说明，定义了设备的物理连接方式，如星型拓扑结构或总线拓扑结构等;错误校验向发生传输错误的上层协议告警;数据帧序列重新整理并传输除序列以外的帧;流控可以延缓数据的传输能力，以使接收设备不会因为在某一时刻接收到了超过其处理能力的信息流而崩溃。目前第三层交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的具有防火墙的功能，这就是第三层交换机所具有的功能。所谓的第三层交换机就是在基于协议的VLAN划分时，增加了路由功能。

交换机技术现状及趋势分析

第三层交换是采用 Intranet的关键，它将第二层交换机和第三层路由器两者的优势结合成一个灵活的解决方案，可在各个层次提供线速性能。这种集成化的结构还引进了策略管理属性，它不仅使第二层与第三层相互关联起来，而且还提供流量优先化处理、安全以及多种其它的灵活功能，如链路汇聚、VLAN和 Intranet的动态部署。第三层交换机分为接口层、交换层和路由层三部分。接口层包含了所有重要的局域网接口：10/100M以太网、千兆以太网、FDDI和 ATM。交换层集成了多种局域网接口并辅之以策略管理，同时还提供链路汇聚、VLAN和Tagging机制。路由层提供主要的 LAN路由协议：IP、IPX和 AppleTalk，并通过策略管理，提供传统路由或直通的第三层转发技术。策略管理和行政管理使网络管理员能根据企业的特定需求调整网络。

相对第三层，第二层被采用的程度决定了所谓的网络控制分类，一个纯第二层的解决方案，是最便宜的方案，但它在划分子网和广播限制等方面提供的控制也最少。而第三层交换机能为分类中的所有层次提供动态的集成支持，

传统的通用路由器与外部的交换机一起使用也能达到此目的，但是与这种解决方案相比，第三层交换机需要更少的配置，更小的空间，更少的布线，价格更便宜，并能提供更高更可靠的性能。第三层交换机基本上具有了传统交换机的所有功能，以第三层交换机为准，交换机具体技术实现包括：

1.可编程ASIC

ASIC是专用于优化第二层处理的专用集成电路，是当今联网解决方案的核心，它将多项功能集成在一个芯片上，具有设计简单、高可靠性、低电源消耗、更高的性能和成本更低等优点。

2.分布式流水线

有了分布式流水线，多个分布式的转发引擎能快速地独立传送数据包。在单个流水线中，多个 ASIC芯片同时处理多个帧。这种并发性和流水线可将转发性能提高到一个新高度：在所有的端口上实现点播(Unicast)、广播(Broadcast)和组播(Multicast)的线速性能。

3.动态可扩展的内存

对于先进的局域网交换产品，真实的性能是建立在智能化的存储器系统之上的。第三层交换机将存储器的一部分直接与转发引擎相关联。增加更多的接口模块，包括各自的转发引擎，存储器也相应地扩展了。并通过流水线式的ASIC处理，动态地构造缓存，增加了内存的使用率，系统也能够处理大的突发数据流而不丢包。

4.先进的队列机制

即使网络设备有突出性能，也会受到其所联接网段上的拥挤带来的损害。传统上，通过一个端口的流量必须在只有一个输出队列的缓存中保存，不论它的优先级是多大，也必须按照先进先出的方式被处理。当队列满的时候，任何超出的部分都将被丢弃。此外，当队列变长时，延时也增加了。这个特点使得在传统的以太网上运行实时的事务处理及多媒体应用变得非常困难。基于这种原因，许多网络设备厂商开发了新技术，可在一个以太网段上提供不同的服务级别，同时提供对延时和抖动的控制。这样就引进了每端口有不同级别队列的机制。

这种队列能更好地区分不同的流量级别，以便将网络更接近地与高性能应用匹配。像多媒体和实时数据流这样的数据包被放进高优先级队列。使用加权公平排队算法，可以更频繁地处理高优先级队列，但又不会置低优先级队列于不顾。传统应用的用户不会察觉到响应时间和吞吐量的变化，而那些使用紧急应用的用户则可得到及时的响应。

5.自动流量分类

有些数据流比其它数据流更重要。使用自动流量分类，第三层交换机可以指示数据包流水线区分用户指定的数据流，从而实现低延时、高优先级传输及避免拥塞。

6.智能许可权控制

第三层交换机提供多种安全机制，并使用流量分类器，管理员可以限制任何被识别的数据流，包括限制对服务器的访问及排除无用的协议广播。这一点是网络技术领域里的突破性进展，即提供线速防火墙。

7. 动态流量监督

流量的分类、优先化处理以及资源保留使企业网和Intranet管理员能将精力集中在更重要的事情上,即传统的和下一代的应用。但有一个事情还需要去做，那就是流量监督。流量监督不太算是一个策略机制，因为它实际上是一个保护机制。它监视流量和网络的拥塞情况，并对这些情况作出动态的响应，以保证所有的网络元素(终端用户和网络本身)都置于控制之下并能最佳运行。

为了在拥塞的局域网上进行优先化处理，许多第三层交换机使用了IEEE 802.1p的服务级别。为了避免拥塞，高性能第三层交换机甚至采用了更先进的技术来动态地监视输出队列的大小，以便发现一个端口是否将变得拥挤。通过控制队列的大小和拥塞，网络可以维持对延时敏感的数据流所需的极限。

8.可扩展的RMON实现

5.新一代可堆叠交换机技术展望 篇五

堆叠交换机则解决了这一问题。将几个交换机通过专用的堆叠模块相连可以成倍地提高网络接入层的端口密度。有些厂家的交换机经过堆叠后可以作为一个网元管理，这更简化了网络结构。但是，堆叠是不是已经完美了呢？

我们看到今天的网络流量及其分布正在发生着明显的变化。过去客户端到服务器的访问（如浏览者到Internet的Web访问）占网络流量的主导地位。而今天的流量模型正在走向多元化，如语音和图像的即时通信使得客户端到客户端的访问剧增，边缘交换机间的流量越来越大。这些都是以往的可堆叠交换机所没有面对的。

堆叠技术面临的挑战

首先遇到的问题就是堆叠带宽。我们知道交换机的转发能力通常可以使各端口间进行线速交换，但是交换机之间的堆叠带宽是多少呢？看看今天市场上的交换机吧，堆叠带宽通常是1Gbps。北电网络的BayStack 470可以提供2.5Gbps的堆叠带宽。但是当跨交换机的流量很大时，我们是不是需要更大的堆叠带宽呢？

其次，堆叠引入了设备可靠性的问题。当整个堆叠中一个交换机或一条堆叠电缆出现故障时会不会影响其他交换机的工作？网管会不会出问题？多长时间才能恢复正常？市场上大部分交换机虽然有专用的堆叠模块，但仍沿用千兆接口互联的原理。当多个交换机被堆叠电缆连成一个环后看起来像是一个网络设备，但其实就如同用千兆接口把它们穿在一起一样。由于Spanning Tree的原因，这些堆叠电缆中的一条会被协议阻断，严重影响转发性能。当整个堆叠中的一个交换机或一条堆叠电缆发生故障时，Spanning Tree重新收敛，网络将会有至少几十秒钟的不可用时间，这对于今天的用户是不能接受的。在这种情况下，语音、视频、电子交易等关键应用会受到严重影响。

“安全的堆叠”

早在1995年，当BayStack 450交换机问世时，北电网络就解决了这些问题。BayStack 450提供“安全的堆叠”（2.5Gbps），在发生故障时可在一秒钟内自愈。这种“安全的堆叠”不仅在设备万一发生故障时提供保护，更在用户升级网络时提供不中断的业务保障。随着用户业务的增长，网络规模必将扩大。当接入交换机需要扩容时我们不可避免地需要将堆叠打开并加入新的交换机。“安全的堆叠”使得这一过程并不影响正在工作的交换机。这种堆叠技术还使整个堆叠用一个IP地址进行网管，如同一个网络设备。

话音、图像、数据和存储业务的融合使越来越多的业务基于网络，人们可以在他们的桌面做更多的事情，网络边缘的压力在与日俱增，

除了堆叠技术外，边缘交换机在诸如性能、可靠性、安全性、QoS、可管理性等多方面受到挑战。

下一代可堆叠交换机

6月，北电网络推出了BayStack 5510 10／100／1000Mbps (48口和24口两种型号)可堆叠交换机。作为北电新一代交换机BayStack 5000系列中的一部分，BayStack 5510继承了已有交换机的优点并在性能和功能上做了大幅度提升。

BayStack 5510使用了新一代的堆叠技术：FAST(Flexible Advanced Stacking Technology, 灵活先进的堆叠技术）。北电网络创新的FAST技术使得堆叠中的交换机之间可以同时传输双向数据，整个堆叠的带宽高达640Gbps。

FAST技术还在堆叠中提供了优化的数据传送―最短路径算法。例如一个堆叠中有8个交换机。当第三个交换机要发一个数据包给第二个交换机时，这个包不会被送到第四个然后到第五个……依此类推，最后经过第一个交换机才传到第二个。FAST技术采用最短路径算法使得交换机间的数据传送总是选用最短路径（在第二和第三个交换机间的全双工40Gbps连接上直接传送）。这不仅提高了堆叠带宽的使用效率，也减少了数据传输的时延。FAST技术还继承了以往“安全的堆叠”的优点。它可以使网络平滑升级，在万一发生故障的时候不致影响用户业务。当在堆叠中加入新交换机时只需进行简单的连接，FAST技术使其成为“即插即用”的过程。

再让我们看看BayStack 5510 交换机在其他方面的出色之处。它的交换结构使得每个BayStack 5510具有160Gbps的转发速率和线速的性能。在业界，可堆叠交换机是首次达到如此量级。这使得BayStack 5510在今后有可能支持10GE上连端口。8个BayStack 5510通过内置的堆叠模块连在一起可以达到384个 10／100／1000M 端口的高密度。这又是一项业界新高。它以合理的价格为用户桌面流量的不断提高提供了基础。当企业和用户寻求新的网络应用时不必再顾虑网络带宽的限制。秉承BPS 2000和BayStack 470的传统，BayStack 5510支持完善的QoS机制。根据用户制定的策略对不同应用的数据流进行线速分类，每个端口具有8个硬件队列更加细化数据优先级，从端到端保证关键应用的QoS。

今天，企业和用户的商业运作越来越依赖于网络，安全至关重要。BayStack 5510 在网络管理和用户管理方面提供丰富的安全机制（SNMP v3、SSH、802.1x、BaySecure＊……）。为了提高设备的可靠性，BayStack 5510可提供冗余电源配置。在做端口汇聚时，它允许将堆叠中不同交换机的端口进行捆绑（分布式的链路汇聚）以避免单点故障。

6.交换机内部技术结构 篇六

互联网络主要由网络结点(交换机、路由器)、传输链路和端系统(主机)构成。要适应现代网络业务急剧增长的要求,就必须大力发展链路传输技术和结点的路由交换技术。光传输技术,尤其是波分复用(WDM:Wavelength--Division Multiplexing)技术的发展使得链路传输能力在每6--7个月就可以翻一番,目前单根光纤的传输能力最大已超过10Tb/s,远远超过了网络业务的增长速度。另一方面,网络结点路由交换容量的增长速度却远远跟不上网络业务量和传输速率的增长速度,仅为18个月左右翻一番。据预测,按照现有的发展速度,到2012年对网络需求的业务量将是路由器实际容量的8倍。由此可见,网络发展的瓶颈出现在网络结点,尤其是网络核心路由器处。

为了解决这个瓶颈,当前的高性能核心路由器大多采用了多级多平面的交换结构,其中,常用的交换结构有clos、benes等,这些交换结构具有易扩展、可靠性高等特点,但是仍然有很多方面有待完善。

目前大规模路由器交换网络的研究重点包括:调度机制,交换机制,容错性,可扩展性等,其中交换机制指的是分组在交换网络中转发时采用的基本数据单元的格式,主要包括定长信元和变长分组两种。目前各大厂商的路由器产品多采用基于定长信元的交换机制,这种机制有便于调度等优点,但是相对于变长分组方式,亦有增加交换开销浪费带宽资源等缺点。本文旨在改进传统的基于变长分组的交换机制算法,并与基于定长信元的交换机制进行分析比较,仿真得到结果。

二、基于信元与基于分组的交换机制

2.1基于信元的交换机制

在大容量交换网络中,为了调度机制的实现简单,通常采用同步调度方式,也就是对资源的调度是以相同的时间间隔(称为时隙,Timeslot)为单位同步进行。出于路由器是对变长IP分组进行处理的网络器件,交换网络对分组进行转发时,通常的处理方式是首先将IP分组分割为定长的数据单元(称为信元,Cell),每个信元的长度是单个时隙以线速传输比特的数量。信元是存储转发的基本信息单位,信元到达交换网络输出端口后,再重新组装为分组,这种交换机制称为定长信元交换机制。

在现有的大容量路由器产品中,几乎都采用定长信元交换方式。定长信元交换机制虽然便于调度的实现,但是也具有一系列的缺点,主要表现在:

(1)增加了交换开销,降低了交换网络资源的利用率。由于一个变长分组通常需要分割为多个定长信元,而每个信元在交换中是独立的信息单元,因此,每个信元必须携带相关的路由信息(如输出端口号等),引入了一定的开销;同时,分组的长度不一定是定长信元的整数倍,因此,在分组分割时,必然会带来交换网络带宽的浪费。

(2)采用定长信元交换机制需要高速的分组分段和重装功能单元,使得交换网络成本增加。

(3)更为重要的是,在多级交换网络中,如果交换网络中间级带有缓存,采用定长信元交换方式将有可能带来同一分组的各个信元发生乱序,这样就需要复杂的信元保序机制或输出端口重排序缓存,带来了交换网络实现成本的进一步增加。

2.2基于分组的交换机制

基于上述基于信元交换机制的缺陷,变长分组交换机制在大容量分组交换网络中得到了重视和研究。传统意义上的变长分组交换机制是以分组为单位,直接在网络中交换,但是因为实际应用中IP分组长度的不固定性(理论最小长度为20字节,最大长度高达65535字节),使得同步调度方式不可能实现,所以这种方式几乎没有应用价值。

现在作为研究重点的基于分组的交换方式同基于信元方式一样是以时隙为单位进行同步调度,但是在转发过程中是以变长分组为基本单元。在变长分组交换机制中,到达交换网络的变长分组只在逻辑上以时隙为单位进行分割,在网络调度时,如果选择了分组的第一个信元进行转发,那么在接下来的时隙中,该分组的其他信元将依次通过相同的路径转发,直到最后一个信元转发完毕,调度机制才对该端口的其他分组进行转发。在变长分组交换机制中,不会出现信元乱序现象,减小了交换开销,提高了交换网络资源利用率,但是由于IP分组长度的随机性,使得交换网络对网络业务的适应性降低,网络灵活性下降。交换网络交换机制对网络性能具有很大影响,由于定长信元和变长分组交换机制各有千秋,需要针对不同的应用场合进行具体的分析。

三、平台搭建及算法概述

由于定长信元和变长分组交换机制各有千秋,需要针对不同的应用场合进行具体的分析。本文在三级多平面clos交换结构中采用dune公司的pull调度机制,并以此为平台分别研究基于信元和基于分组的交换机制,对交换结构性能进行总体分析。图一为使用OPNET网络仿真软件搭建的交换网络拓扑图。

基于信元的交换机制较为简单,且其他文章介绍较多,在此不再赘述。主要介绍3级clos交换网络中基于分组的调度思想。

(1)输入模块IM:

输入模块的缓存中维持12个虚拟队列(VOQ),分别对应12个输出模块,每当一个分组到达后,先获取其目的模块号des(n),将其分割成若干定长信元(仿真中是分割为80bit长度信元),并给第一个信元打上HEAD标记,给最后一个信元打上TAIL标记。将这些信元按顺序存入des(n)对应的VOQ中的末尾,这是存储过程。发送过程为,当输入模块的三条出线路中出现一条空闲时(即上一分组发送完毕),从队列长度最长的VOQ中取出队列头部的分组发送,打有HEAD标记的信元发送出去以后,则其后的各信元连续通过相同线路发送,直到打有TAIL标记的信元发送完毕,开始下一轮发送循环。如果同时有多条线路空闲,则按照轮询法发送分组,力求通过各线路的负载达到均衡。

(2)中间级模块SE:

中间级包括三个交换平面,每个平面为带交叉点缓存的三级crossbar交换结构。其中第一级SE1每个节点有3个队列,每个队列分别对应一个输出线路。当节点接收到来自输入模块的打有HEAD标记的信元时,选取3个队列中最短的队列将其存入,以后到达的信元依次存入,直到打有TAIL标记的信元。发送过程直接按照每个队列对应线路依次发送即可。第二级SE2节点有4个队列,且与SE1不同之处在于SE2节点每接收到一个HEAD信元,要获取其目的模块号des(n),再根据des(n)选取对应的队列存放,发送过程直接按照每个队列对应线路发送即可。第三级SE3节点对信元处理方法与SE2相似,但是SE3节点只有3个队列。

(3)输出模块OM:

输出模块的主要工作是将分开的信元重组为分组,因为基于分组的交换机制中,同一个分组分割成的信元是连续发送也是连续到达的,所以输出模块只需要将这些连续到达的信元拼接起来,并除去其中的HEAD和TAIL标记即可发往下一级网络。同时输出模块还需要根据网络负载情况,向输入模块适量发送令牌,以防止中间级模块产生拥塞。

四、仿真与结果分析

对于图一中的交换网络结构,仿真中输入模块的输出链路速率为10Gb/s,SE1的输出链路速率也为10Gb/s,SE2和SE3的输出链路速率则进行了两倍加速,分别为20Gb/s和40Gb/s。进入输入模块IM的分组到达时间服从泊松分布,且分组的平均长度为320bit。以此为基础分别仿真了基于信元和基于分组这两种交换机制,我们使用中间级缓存使用量和时延来作为评判两种交换机制的标准,得到结果如下图。

由图二可知中间级缓存的使用量,基于分组的交换机制要略大于基于信元的交换机制,而由图三可知,在负载较小时两种方法的分组平均时延几乎相等,但在负载较高时,基于分组的交换机制的分组平均时延要小于基于信元的交换机制,这是因为基于信元的交换机制中,一个分组的所有信元是通过不同路径到达输出模块的,每个信元的时延都不等,输出模块需要等待所有信元都到达后再进行重组,导致总时延增大。而基于分组的交换机制中,一个分组的所有信元是连续的在网络中传送,不会出现这样的问题。

五、结束语

本文在三级clos交换网络中,分别对基于信元和基于分组两种交换方式进行了仿真,分析得出,基于信元的交换机制所使用中间级缓存较小,但是分组传输时延要大与基于分组的交换机制。总体而言,基于分组的交换机制要优于基于信元的交换机制,但是本次仿真只关注了缓存和时延两个方面,没有仿真各级的计算复杂度,也难以仿真网络对各类分组的适应性,这些方面还需进一步研究。

参考文献

[1]Yashar Ganjali,Abtin Keshavarzian,Devavrat Shah.Input Queued Switches:Cell Switching vs.Packet Switching.IEEE.2003.

[2]华春,胡明.Push和pull两种调度机制的仿真分析与研究.光通信技术,2008,10.

[3]杨君刚.高速多级分组交换网络若干关键技术的研究.西安电子科技大学.2008:11-13.

[4]杨君刚,邱智亮.三级C los网络中分布式调度算法研究.电子学报,2006,4.

[5]H.Jonathan Chao,Bin Liu.High performanceswitches and routers.JohnWiley&Sons,Inc,2006:58-60.

7.交换机内部技术结构 篇七

过滤服务功能用来设定界限，以限制不同的VLAN 的成员之间和使用单个MAC 地址和组MAC 地址的不同协议之间进行帧的转发。帧过滤依赖于一定的规则，交换机根据这些规则来决定是转发还是丢弃相应的帧。

早期的802.1d 标准(1993 )，定义的基本过滤服务规定，交换机必须广播所有的组MAC 地址的包到所有的端口。新的802.1d 标准( )定义的扩展过滤服务规定，对组MAC 地址的包也可以进行过滤，对于交换机的外连端口要过滤掉所有的组播地址包。

如果没有设置静态的或者动态的过滤条件，交换机将采用缺省的过滤条件。扩展过滤服务功能使用GMRP(Group Multicast Registration Protocol) ,通过产生、删除一个组或者组成员，来控制交换机的动态组转发和组过滤。

交换机和工作站使用GMRP 来申明他们是否愿意接收一个组MAC 地址的帧。GMRP 协议在网上的交换机之间传波这样的组信息，使得交换机能够更新它们的过滤信息以实现扩展服务功能。

交换机在不做任何配置的情况下，就具有过滤服务和扩展过滤服务功能。对旧的交换机、集线器、路由器，由于它不支持动态的组播地址过滤，因而在与它们连接的相应端口要进行扩展过滤配置。

交换机根据过滤数据库来进行帧的过滤，交换机可以通过动态学习和手工配置两种方式来维护过滤数据库。交换机检查过滤数据库，根据以下条件来决定某个MAC 地址或者某个VLAN 标识的包是否应该转发到某一个端口：

在第二层，可以支持基于端口的VLAN 和基于MAC 地址的VLAN 。基于端口的VLAN 可以快速的划分单个交换机上的冲突域，基于MAC 地址的VLAN 可以支持笔记本电脑的移动应用。

第三层交换机的第三层VLAN ，不仅可以手工配置，也可以由交换机自动产生。交换机通过对数据包的分析后，自动配置VLAN ，自动更新VLAN 的成员。第三层交换机能够工作在以DHCP(Dynamic Host Control Protocol)分配IP 地址的网络环境中，

交换机能自动发现IP 地址，动态产生基于IP 子网的VLAN ，当通过DHCP 分配一个新的IP 地址时，第三层交换机能很快的定位这个地址。第三层交换机通过IGMP 、GMRP 、ARP 和包探测技术来更新其三层的VLAN 成员组。通过基于Web 的网络管理界面，可以对自动学习的范围进行设定：自动学习可以是完全不受限、部分受限或者完全禁止。

VLAN 通过对发送和过滤的限制提高了网络的性能。第三层交换机通过侦听来更新VLAN 成员表，根据数据包头的成员信息来做出转发或过滤决定。下面是交换机处理VLAN 的几个过程。

数据帧入站：

交换机根据入站数据帧的VLAN 标识号(VID )将它们分类，无标号的为一类，标号相同的为一类。交换机根据VID 来决定转发或者丢弃一个数据包，同时交换机也可以分配一个VID 给一个无标记帧或者贴了优先级标记的帧。

VLAN 标记：

如果一个数据帧没有标记VID ，交换机将会分配一个VID 给它，并把这个VID 插到它的帧头中，这个过程叫做贴VLAN 标签。交换机通过这个过程来处理包的转发，来填写数据帧的VLAN 或者优先级信息的标记字段。

管理员可以设置优先级别来选择VLAN 类型，选择VID 值。交换机的缺省设置，首先选择的是贴IP 子网信息，然后是网络协议，然后是MAC 地址，然后是数据帧入站的端口。

为防止计算机网络中信息传输出现拥挤而采取的一种措施。流量控制可在网络的多个层次上实现。例如在TCP/IP 网络环境中，可在第三层即网络层上用ICMP 协议采用抑制信源的办法实现流量控制。

该机制是在点到点链路上的两个站之间建立的。如果接收站端拥塞，那么它可以将一个叫做“暂停帧”的帧发回连接另一端的始发站点，指示始发站点在某一具体时段停止发送数据包。

8.学校内部治理结构 篇八

【校长负责制】

学校实行校长负责制。校长是学校的法定代表人，对外代表学校，主持学校全面工作，按照本章程自主管理学校。

副校长对校长负责，协助校长分管学校教育教学、德育、后勤等具体工作。

中国共产党学校基层组织发挥政治核心作用，教职工通过教职工(代表)大会或其他形式参与学校的民主管理。

【校长职权】

校长依法履行下列主要职责:

(一)贯彻执行国家教育方针、教育政策法规和上级教育行政部门的决定、指示；

(二)组织制定学校章程、发展规划和学年学期工作计划，建立健全学校规章制度，并负责组织实施、检查和评价；

(三)领导学校各职能部门及常设机构，完善岗位设置，提议副校长人选，聘任中层干部和教职工，维护学校秩序；

(四)负责学校日常事务管理，主持校务会议审议重大事项并作出决策；

(五)负责学校教育教学工作，大力推进素质教育；

(六)负责师资队伍建设，促进教职工专业发展，维护教师合法权益；

(七)负责规定范围内学校财务、基建及重要设施设备购置的审批，不断改善办学条件；

(八)负责学校安全工作；

(九)自觉接受党组织监督，充分发挥民主，发挥教职工积极性；

(十)组织协调学校与政府、社区、家庭等方面关系，创造良好育人环境。【党团组织】

学校依靠中国共产党学校基层组织，充分发挥工会、共青团、少先队、民主党派等组织的作用。学校为党群组织和社团配备相应工作人员，提供必要的活动条件和经费。

学校成立中国共产党基层组织，组织领导学校思想政治工作和精神文明建设，保证、监督教育方针的全面贯彻执行。

学校成立中国共产主义青年团组织、少先队组织以及其他组织，开展适合青少年学生特点的活动，在推进素质教育中发挥积极作用。【教职工(代表)大会、工会的成立和作用】 学校成立以教师为主体的教职工(代表)大会，保障教职工参与学校的民主管理和监督。

学校建立工会组织，工会作为教职工代表大会的工作机构，负责教职工代表大会日常工作，保障民主管理、民主监督的落实，维护教职工的合法权益。【教职工(代表)大会职责】

教职工(代表)大会教职工(代表)大会主要职责如下:

(一)听取学校章程草案的制定和修订情况报告，提出修改意见和建议；

(二)听取学校发展规划、教职工队伍建设、教育教学改革、校园建设以及其他重大改革和重大问题解决方案的报告，提出意见和建议；

(三)听取学校工作、财务工作、工会工作报告以及其他专项工作报告，提出意见和建议；

(四)讨论通过学校提出的与广大教职工利益直接相关的福利、校内分配实施方案以及相应的教职工聘任、考核、奖惩办法；

(五)审议学校上一届(次)教职工(代表)大会提案的办理情况报告；

(六)按照有关工作规定和安排评议学校领导干部；

(七)通过多种方式对学校工作提出意见和建议，监督学校章程、规章制度和决策的落实，提出整改意见和建议；

(八)讨论法律法规规章规定的以及学校与学校工会商定的其他事项。

教职工(代表)大会的意见和建议，以会议决议的方式列出。【教职工(代表)大会组织规则】

教职工(代表)大会每三年(或五年)一届，每学年至少召开一次会议。教职工(代表)大会须有2/3以上教职工(代表)出席，教职工(代表)大会的选举和表决，须经教职工(代表)大会教职工(代表)总数半数以上通过方为有效。【校务委员会制度】

一、校务委员会是学校行政工作的审议机构，负责学校的规划、学校工作计划、机构设置、重大的奖惩方案、规章制度的建立和废除等。

二、校务委员会主任由校长担任，负责主持校务委员会会议，校长因公外出，可委托他人代理。

三、校务委员会由校级领导、中层干部、年级组长、教研组长和教师代表组成。其委员必须有较好的政策水平、负责精神、全局观念和谋略能力。

四、校长办公会决定的重大问题，提交校务委员会审议，如无异议，即形成决定。如校务委员会对校长办公会的决定发生意见分歧，由校长提交校长办公会复议。或者受校长的委托，对学校某一方面的工作进行调查研究，为校长作出决策提供理论与实际方面的论据，提出方案供校长权衡抉择。

五、校务委员会有审议权，但必须服从校长办公会的最后决议。在未正式决议之前，任何人不得向外泄漏会议内容。

六、根据工作需要，校务委员会主任可邀请非委员教职工参加校务会议，非委员教职工享有议事的权利。

七、校务委员会不定期举行会议。在一般情况下，校务委员会每学期举行1-2次，在特殊情况下，校长可临时召集全体会议。

八、校务委员会委员有三分之二以上到会，即可进行审议。

九、委员不能参加会议时，事先向校务委员会主任请假。

【家长学校工作制度】

为全面提高家长学校的办学水平，推动家庭教育和学校教育的有机结合，促进学生综合素质的全面提高，特制订家长学校工作制度：

1、认真领会各级文件精神，围绕家长学校的有关要求，结合本班的工作实际，制订计划并严格按计划加以实施。

2、坚持搞好家长学校培训工作，并定期抽查培训的效果。

3、每学期开好家长座谈会，广泛听取家长的意见，提出好的建议，同时让家长对学校教育教学工作进行打分，进一步改善学校教育教学工作。

【家长学校职责】

1、贯彻《中共中央国务院关于进一步加强和改进未成年人思想道德建设的若干意见》，落实科学的教育发展观。

2、在家庭教育指导过程中，倡导以人为本，终身学习、发展自我的理念。

3、加强科学管理，提高家庭教育水平，促进家校联系。

4、广开社会育人渠道，积极构建家庭、学校、社会一体化的教育体系。

5、帮助学生家长树立正确的家庭教育思想和观念。

6、帮助学生家长了解孩子生理、心理特征，掌握科学的教育方法和技能。

7、指导学生家长为孩子的成长创设良好的家庭环境，促进家庭文明建设和青少年的健康成长。

8、让学生家长通过家长学校这一主渠道更加全面地了解学校、支持学校工作。

【学生代表大会】

性质：学生代表大会是学生自己的群众性组织，是学校联系学生的桥梁和纽带，是广大师生监督和指导学生会各项工作的机构，也是学生自管，自立，自主的机构，表达的是大多数同学真实情感，反映的是同学们的意愿，维护的是大多数同学的权益，有利于同学们德，智，体，美，劳各方面全面发展。

代表组成：初一，初二，初三各班班长,学习委员及宣传委员。职权：

1，监督学生自主管理委员会各部门开展工作，指出学生会工作中不足并且提出整改建议。

2，根据学生自主管理委员会主席团的提名，审议学生会主席，学生会副主席，各部部长及副部长的人选。

3，有权改变或者撤销学生自主管理委员会不适当的决定。4，每个学期听取学生自主管理委员会各部门的工作汇报。

5，广泛了解并全校师生对学生自主管理委员会的意见，第一时间向学生会反映。

【机构设置、职责】

学校内设机构由学校办事机构和学部机构两大部分组成。学校各办事机构承担学校相关的协调和办事职能；学部机构相对独立地承担各学段的教育教学管理职能。学校设三个办事机构和两个学部:办公室、综教处、后勤处和初中部；分别承担相应的管理职能。各职能部门各司其职、团结合作，提升管理效能，确保各项工作任务圆满完成。

(一)办公室综合协调学校重要党务、政务、事务，掌握情况及工作动态；负责学校人事及财务管理工作；负责学校文秘档案、宣传、接待等工作；完成校领导交办的其他工作。

(二)综合教育处:指导督促各学部贯彻教育方针，调研制订促进学校教育教学发展的有关政策、措施；综合学部意见，提出教材、教学计划及课程调整方案，审核学部教学工作量；组织协调学校重大教育教学活动及招生工作，组织协调教师继续教育及培训；负责管理学校教科研工作，管理中小学学生学籍；完成校领导交办的其他工作。

(三)后勤处:负责学校的后勤保障和服务工作，制订后勤管理规章制度，负责学校大宗物品采购及校产保管、维护工作；负责校园绿化、安全保卫、爱国卫生，完成校领导交办的其他工作。

(四)初中部:根据学校计划要求，负责初中部的教育教学和学生生活管理工作；负责初中教育管理、教育科研、教学研究和师资队伍建设，执行初中教学计划，探索优质初中教育的有效模式；加强教学常规、学习常规、生活常规管理；抓好初中预备教育及中、小学衔接的研究工作。下设教务处、政教处、教科室等。【学校重大决策制度】 学校建立健全重大事项决策制度。学校重大事项应在党政主要负责人酝酿提议、充分调研与征求意见的基础上，由校长召集并主持校务会议审议，经集体讨论，由校长作出决定并组织实施。中国共产党学校基层组织发挥监督保障作用。

9.交换机内部技术结构 篇九

伴随用户的急剧增长和多媒体应用业务的层出不穷, 互联网发生了翻天覆地的变化。一方面, 骨干传输链路达到40Gbps乃至100Gbps, 网络核心节点的交换容量从T比特级逐渐过渡到百T比特级; 另一方面, 三网融合特别是多媒体业务的发展对网络运营提出了新的要求, 作为构建IP统一承载网络的核心设备-路由器在交换能力和多播业务支持方面将面临新的挑战, 交换技术作为路由交换设备的核心技术已经成为互联网发展的瓶颈之一。目前核心路由器多采用Crossbar (交叉开关 ) 交换结构 , 并且已经产生了大量的基于Crossbar的调度算法来支持单播业务, 但是现有的算法大都存在高速环境下加速比过大、调度机制过于复杂和实现成本过高等问题, 可扩展性不够好的问题。

研究交换网络的调度算法, 首先得研究基于该调度算法的交换结构。单级Crossbar交换结构以其无阻塞特性、实现简单而成为研究交换结构、设计调度算法、 分析交换单元性能的基本模型, 研究基于Crossbar交换结构的纯单播调度算法设计高速交换结构多播调度算法提供了很好的指导意义。

2 Crossbar 交换网络模型

Crossbar交换网络相当于多个并行总线, 可以同时建立多个输入和输出端口对之间的连接, 成功地打破了总线 (共享缓存) 交换网络的容量瓶颈问题, 因此, 对基于Crossbar交换结构的路由器交换网络的研究具有十分重要的意义。近十几年来, 单Crossbar交换网络作为目前大容量路由器主流的交换结构, 其各方面技术得到了广泛而深入的研究, 并取得了十分丰富的研究成果, 很多研究成果已经成功地应用到实际产品中。根据缓存在交换网络中设置位置的不同, 单Crossbar交换结构又可以分为输入排队、输出排队、联合输入输出排队 和交叉缓存交换结构。

2.1 输出排队结构

输出排队[1]是指信元到达输入端口后马上被发送到输出端口, 然后再由调度器进行调度输出, 由于输出排队交换结构的分组仅仅在输出端口缓存队列排队并等待发送, 避免了由交换单元内部冲突引发的额外延迟, 因此调度算法可以方便地用于提供服务质量控制。目前基于输出排队交换结构己经提出许多经典算法, 可以为业务流提供吞吐量、时延等多方面的服务质量保障。虽然输出排队交换结构在提供服务质量 保障方面极具优势, 但当多个输入端口到达的分组需要同时传送到相同的输出端口时, 要求交换单元和存储单元都必须能够提供足够的内部连接带宽和存储带宽。对于一个N×N的输出排队交换结构, 极端情况下N个分组可能需要同时传送到同一个输出端口进行缓存排队, 要完成这一过程, 交换单元必须工作于线路速率的N倍, 这使得输出排队交换结构的实现代价较高, 当交换端口速率较高或者数量较多时甚至无法实现。

2.2 输入排队结构

输入排队[2]是指当信元进入路由器的时候, 先将信元存入输入缓存中, 然后根据调度算法的安排来发送信元到目的输出端口, 相比输出排队交换结构而言, 输入排队交换结构的交换单元和存储单元均只需工作于线路速率, 因而对于构建大容量交换结构是一种十分经济的解决方案。为了便于实现, 输入排队交换结构的输入缓存队列一般采用简单的先入先出的排队方式。若每个输入端口仅维护一个缓存队列, 当两个输入端口队头分组要去往同一个输出端口时, 排在竞争失败的队头信元后面的所有信元就不能在该时隙发送, 即使它们的目的端口处于空闲 状态 , 从而发生 队头 (Head of Line, HoL) 阻塞问题。这种队头阻塞会大大降低路由器的交换容 量。为了克服这一缺点, 研究人员提出虚拟输出排队 (Virtual Output Queuing, VOQ) 机制。虚拟输出排队机制是在每个输 入端口处针对不同的输出端口分别设置缓存队列, 即对于N×N的输入排队交换结构 , 每个输入端口放置N个对应于不同输出端口的缓存队列, 这样每个缓存队列中所有分组具有相同的输出端口, 也就避免了队头阻塞的发生。由于采用虚拟输出排队机制能够很好地解决队头阻塞问题, 输入排队交换结构的研究和应用普遍采用这一机制。

2.3 联合输入输出排队结构

联合输入输出排队结构是在交换网络的输入端口和输出端口分别装置缓存器, 这种输入输出排队结构通过模拟输出排队调度算法, 能够对到达的时延进行控制。联合输入输出排队交换结构可以看成是输入排队结构加速的结果。分组到 达输入端口进行排队, 由输入调度算法进行调度, 经交换单元交换到输出端口再次排队, 最后由输出端口输出到外部链路。联合输入输出排队交换结构对输入排队和输出排队交换结构进行了折中, 然而联合输入输出排队交换结构要实现模拟输出排队交换结构, 同样需要采用集中式的匹配算法, 依然具有极高的算法复杂度, 因此仅具有理论意义。值得指出的是, 联合输入输出排队交换结构通过适当的加速, 在一定程度上还是提升了交换结构的性能, 基于该结构的简易调度算法依然是一个值得研究的问题。

2.4 交叉节点带缓存的 Crossbar 交换结构

在输入缓存Crossbar的基础上, 引出了交叉节点带缓存的Crossbar交换结构 , 交叉节点带缓存的Crossbar和输入缓存Crossbar两种结构既有共同点又有不同点。它们的共同点在于: 两者都有输入缓存, 并且都是用了Crossbar结构。与输入缓存Crossbar交换结构相比, 交叉节点缓存的Crossbar不同点在于: 首先, 每个输入端口和每个输出端口之间都有一个小容量的存储器可以存储信元, 一般存储量特别小 (一个信元)。通常在N×N的交换网络中, 需要有N2个节点缓存, 每次连接在这个缓存两边的端口传输信息都要经过这个缓存节点。其次, 每次调度的过程都分为输入调度和输出调度, 因此除了结构复杂外, 调度算法也较为复杂, 而输入排队交换结构由于其内部存储资源和交换网络均工作在线路速率上, 结构也较为简单且易实现, 是一种适合在高速交换环境中采用的交换结构。

3 输入排队 Crossbar 交换结构单播调度算法

3.1 输入排队单播队头阻塞问题的产生及解决办法

在输入缓存结构中, 分组的存储方式对交换结构的性能有着非常大的影响。当网络负载比较大时, 输入端口处理器来不及对到达的信元进行处理, 从而被存储在输入端口, 如果采用先进先出的排队方式, 则存在队头阻塞的问题, 如图1所示。在时间t, 输入端口3和输出端口2建立连接, 输入端口1和输入端口2被阻塞。输入端口1、2中FIFO队列的第二个信元, 即使其目的输出端口空闲, 也无法被服务, 导致吞吐率降低。在时间t+1时, 输入端口1和输入端口2仍然存在输出端口冲突。假若在t+1时间, 输入端口1获得服务, 则输入端口2再一次被阻塞。

为了获得最高的数据传输速度, 需要重新考虑输入队列结构并且试图解决HoL阻塞问题。很多技术都被用来减小HoL阻塞程度 , 例如同时考虑到FIFO中的前K个信元[3], 即在每次交换中IQ缓存中的前K个信元都有机会被交换出去。如果采用这种策略, 当K=8时, 2×2的IQ交换结构的饱和吞吐率可以从75%提高到96%, 而128×128的IQ结构可以从58.6%提升到88%。尽管这些方法都可以提高吞吐率, 但是它们都太依赖于数据流的模式, 并且对于突发数据流模式并不比普通的FIFO表现得更好。

窗口技术实际上是为交换结构提供了可以从窗口所包含的所有信元中选取信元进行调度的可能性, 将这个思想推向极致, 如果交换结构能够得到所有信元的输出端口信息并且选择对其进行调度, 那么HoL阻塞问题就会得到全面消除。这就是虚拟输出排队机制的概念。

虚拟输出排队 (VOQ) 机制是指在一个N×N的交换结构中, 每个输入端口为所有的输出端口维护一个独立的虚拟队列, 每个队列中的信元具有相同的目的输出端口, 总共将有N2个队列需要维护。VOQ的具体结构如图2所示。采用VOQ技术之后, 交换结构可以完全避免队头阻塞所带来的带宽浪费问题, 同时通过适当的调度算法可以使输入缓存交换结构吞吐量从58.6%提高到100%。

输入排队交换机制存在着输入端口对Crossbar交换资源的竞争问题, 因此必须采用仲裁算法进行调度。调度算法的研究己经成为Crossbar型交换结构的研究重点之一。接下来所讨论的调度算法均是基于输入端口带VOQ缓存的Crossbar交换结构。

3.2 单播调度算法设计

基于VOQ的输入排队交换结构如图2所示, 它主要包括以下几个部分: 输入端口、交换网络、输出端口和调度器。这里设输入端口与输出端口的数目都是N, 并且各端口支持相同的线速率, 分组在进入交换结构之前已被分成定长信元。对于任意一个输入端口i (1≤i≤N), 定义Ai(t)为该端口信元的到达过程, 它是一个离散时间的随机过程, 并假设是稳定及遍历的, 则到达过程集合。在一个时隙t开始的时候, 输入端口i有0或1个信元到达, 而每个信元都标记有一个指向其目的输出端口j(1≤j≤N) 的标识符, 交换机根据该标识符将信元存储到对应的缓冲区以等待调度。例如对于目的输出端口为j的信元, 则进入FIFO队列VOQij等待调度, 定义Lij(t) 为该缓冲区在时隙t时的队列长度。同样, 输出端口j的离开过程Dj(t) 也是一个离散时间过程, 在每个时隙结束时, 每个输出端口有0或1个信元离开。

对于时隙t, 交换结构的调度算法负责在输入端口集与输出端口集之间选择一个没有冲突的匹配M, 该匹配可以用一个N×N的服务矩阵来表示:

对于交叉开关型交换结构 (Crossbar), 在每个时隙t, 该服务矩阵的传输限制条件为: 即在每个时隙, 一个输入端口最多只能和一个输出端口连接, 同样一个输出端口最多也只能和一个输入端口连接, 这等价于一个二分图的匹配问题。在每个时隙, 调度器就是要寻找到这样一个匹配M。

交换结构可以看成是一个无向的二分图G= [V, E], 如图3 (a) 所示, 这里顶点集合V可以分为两个子集:

(1) 左顶点子集V1, 其元素v1k表示输入端口k;

(2) 右顶点子集V2, 其元素v2k表示输出端口k。

边集E表示从输入端口到输出端口可能的传输 (如从v1i 到v2j的边表示从输入i到输出j有信元请求)。定义边的权重为wij, 权重可以表示多种含义: (a) 队列中是否有信元 , 如果输入队列的长度Lij(t) 为0, 则表示无信元 , 如果不为0, 则表示有信元;(b) 输入队列的长度Lij(t); (c) 队头信元的等待时间。如果输入端口i没有去往输出端口j的信元时, 则wij=0。在时隙t时 , 根据二分图G的边权重组成的N×N矩阵称为权重矩阵W(t) = [wij(t)]。

二分图G的匹配定义为边集E的子集M, 并且满足: M中没有两条边有公共顶点。例如图3 (b) 所示为一个匹配M。

可以直接用二分图的最大匹配算法和最大权重匹配算法解决调度中的匹配问题。最大匹配 (Maximum Size Matching,MSM) 是指边数 达到最大 , 而最大权 重匹配 ( Maximum Weight Matching, MWM) 是指边的权重之和达到最大。由于这两种算法具有复杂度高、 硬件实现困难等缺点, 在实际应用中, 一般用极大匹配 (Maximal Matching)[4]近似最大匹配。所谓的极大匹配是指在当前已完成的匹配下, 无法再通过增加未完成匹配的边的方式来增加匹配的边数或权重。启发式调度算法需要经过多次迭代才能找到极大匹配, 一般通过分布式调度算法来实现。

(a) 二分图 G = (b) 匹配

4 结语

10.奔向“塔尖”的交换技术 篇十

数据交换技术从简单的电路交换发展到二层交换，从二层交换又逐渐发展到今天较成熟的三层交换也不过几年的时间。

而紧跟这第三层交换之后，第四层交换、第七层交换等概念更是接踵而至，交换技术的发展已经跑到了“塔尖”（OSI将计算机网络体系结构划分为七层）。计算机网络加速度式的迅猛发展势头，实在快得令人吃惊。

三层交换让数据包高速转发

二层交换技术从网桥发展到VLAN（虚拟局域网），在局域网建设和改造中得到了广泛的应用。第二层交换技术是工作在OSI七层网络模型中的第二层，即数据链路层。

二层交换缺点是广播域太大，而且不能处理不同IP子网之间的数据交换。这种网络结构扁平，没有层次化概念。因此要想利用二层转发效率高这一优点，又要处理三层IP数据包，三层交换技术就诞生了。

三层交换技术，也称多层交换技术或IP交换技术，因工作在OSI七层网络标准模型中的第三层而得名。

三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发，如图所示。

三层交换技术的出现，解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。

跟普通的二层交换机一样，三层交换机也维护一张用于二层交换的地址表（通常称为CAM表），该表是MAC地址与出接口的对应关系。

这样每当接收到一个以太网数据帧，三层交换机判断如果该数据帧不是发送给自己的，则根据数据帧的目的MAC地址查询CAM表，如果能命中，则根据查询的结果，通常是一个出接口列表，来进行转发。如果不能命中，则向所有端口广播该数据帧。

三层交换更安全

目前的三层交换机，尤其是高端三层交换机，在路由转发能力、接口类型、业务能力、QoS以及安全、计费、认证等功能上都有了很大的改进和提高。

在路由转发能力上，传统的交换机会受到CACHE（高速缓存）容量的限制，例如当网络规模变大，网络中的地址增多，就存在着CACHE耗尽的风险，尤其是目前网络上病毒的泛滥，伪造地址的攻击越来越多，大量伪造的IP地址将很快耗尽交换机的资源。

因此，目前高端三层交换机也采用了类似路由器的“最长匹配”方式，即不匹配完整的IP地址，只根据网段进行最长匹配，这样就能更好地适应网络规模和流量模式的变化。同时，由于ASIC技术的发展，这种“最长匹配”也可以由硬件来完成，在不影响转发速度的情况下使得三层交换机可以适应更复杂的网络环境。

在病毒、攻击日益泛滥的今天，网络的安全问题越来越重要，解决安全问题需要在网络边缘支持对非法流量的过滤、对用户的认证等能力。

目前的三层交换机基本都支持配置ACL策略，可以根据流量特征对非法数据流进行过滤，或采用流量限制的策略，这样就很大程度上限制了病毒或攻击流量的扩散速度和危害程度。

多层交换到达顶层

Internet的迅猛发展加速了信息急速骤增，给网络信息中心服务器增加了极大的压力。面对网络核心系统压力缓解需求，第四层交换机应运而生。

第四层交换机区别时第三层交换机的是，它不仅应用了第三层交换机中的IP交换技术，可以查看第三层数据包头源地址和目的地址的内容，可以通过基于观察到的信息采取相应的动作，实现带宽分配、故障诊断和对TCP/IP应用程序数据流进行访问控制的关键功能。

第四层交换除了负载均衡功能外还支持其它功能，如基于应用类型和用户ID的传输流控制功能。采用多级排队技术，第四层交换机可以根据应用来标记传输流以及为传输流分配优先级。

此外，第四层交换机直接安放在服务器前端，它了解应用会话内容和用户权限，因而使它成为了防止非授权访问服务器的理想平台，

而更让人惊讶的是，目前的交换机技术向第七层发起冲击，第七层的智能性能够进行进一步的控制，即对所有传输流和内容的控制。

目前关于第七层交换功能还没有具体的标准。但是第七层交换和类似的解决方案之间最大的优势，也就是交换技术具有的最大优势，就是高速而且不影响智能处理。

用户采用第七层交换技术可以以交换的线速度做出更智能性的传输流内容的决策。

七层交换实现有效的数据流优化和智能负载均衡。用户将自由地根据得到的信息就各类传输流和其目的地做出决策，从而优化网络访问，为最终用户提供更好的服务。

多层交换驱动路由智能化

网络的迅速普及带动了广泛的应用，而用户对带宽的需求总是远高于带宽的本身发展。因此，对于交换机和路由器这些网络基础设施背后的智设备，必须承担起更高的智能化脚步，以满足用户对带宽需求。

在许多大型企业中，通常被划分为通过路由器实现互连的一些子网。这种划分通常是按照地域、运行的应用类型、需要的数据量和安全方面的因素来进行。

因为传统路由器的分组转发的设计与实现均基于软件，在转发过程中对分组的处理要经过许多环节，转发过程复杂，使得分组转发的速率较慢。

另外，路由器中各种附加的安全措施增加了CPU的负担，这样就使得路由器成为整个互联网上的瓶颈。

因此，业内出现一种称为“多层交换路由”的新技术，这些 “智能”交换机/路由器能够提供更快的速度和更短的延迟，同时能够将多种网络设备的功能结合在一起。

它采用一种新的网络设计和管理模式。在实现线速转发的今天，阻塞点可以被有效地消除，用户距数据的距离可以更远，而且不必担心性能的下降。

多层交换路由的功能与传统的路由器和交换机毫无差别，它们只是将分散的局域网和城域网功能集中在一个单一设备中。

同时，它可在同组的用户之间实现本地交换，即第2层交换。于不同组的用户间实现路由，即第3层交换或路由。同时为应用提供安全特性和特殊服务，即第4层交换。

多层交换技术必将带动网络的发展，作为未来网络的一个核心技术，也会为用户未来多种应用的可扩展解决方案奠定坚实的基础。

第三层交换的体系结构

三层交换机与路由器区别

三层交换机也具有“路由”功能，与传统路由器的路由功能总体上是一致的。虽然如此，三层交换机与路由器还是存在着相当大的本质区别的。

传统的路由器在网络中有路由转发、防火墙、隔离广播等作用，由于在局域网上，不同VLAN之间的通信数据量很大，这样，如果路由器要对每一个数据包都路由一次，随着网络上数据量的不断增大，它将成为瓶颈。

而第三层交换技术就是将路由技术与交换技术合二为一的技术。在对第一个数据流进行路由后，它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表，当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次路由，从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟，提高了数据包转发的效率。

路由器的转发采用最长匹配的方式，实现复杂，通常使用软件来实现。而三层交换机的路由查找是针对流的，它利用CACHE技术，很容易采用ASIC实现，因此，可以大大节约成本，并实现快速转发。

三层交换机的路由功能通常比较简单，路由路径远没有路由器那么复杂。它用在局域网中的主要用途还是提供快速数据交换功能，满足局域网数据交换频繁的应用特点。

而路由器最主要的功能就是路由转发，解决好各种复杂路由路径网络的连接就是它的最终目的，所以路由器的路由功能通常非常强大，不仅适用于同种协议的局域网间，更适用于不同协议的局域网与广域网间。

11.城市内部空间结构教学反思 篇十一

“比武”汇报课

教

学

反

思

课题：XXXXXXXXXX

执教人：X

X

班级：XXXXXX 时间：XX年X月X日

教学的真正的意义不仅仅是老师的“教”，学生的“学”，而是通过老师的“教”和学生的“学”，学生能将所学的知识在生活中应用出来，达到学以致用的效果。荀子《儒效篇》中说“不闻不若闻之,闻之不若见之,见之不若知之,知之不若行之,学至于行而止矣,行之,明也。”这句话大概的意思是说学习要“闻”、“见”、“知”、“行”，只有学以致用和付诸实践，才能达到学习的目的。

在本节课中的教学中体现的也是要学以致用的理念。教学中，在我们学习完城市的外部形态后，展示铜仁市的地图，请同学们根据所学知识判断铜仁市的城市形态，这一过程节体现了在教学中要所学的知识解决生活中的实际问题；其次，先用同学们在生活中看到的影像——铜仁不同土地利用方式的图片，再请同学们总结城市中有哪些土地利用方式，这又体现了生活中的素材可以融入我们的教学中。因此，荀子关于教学的观点在本节的教学得以充分的体现。下面再根据教学过程中的不足进行了如下反思：

一、教材分析的反思

教材分析与处理是教师备课中一项重要的工作，是教师进行教学设计编写教案、制订教学计划的基础；是备好课、上好课和达到预期的教学目的的前提和关键，对顺利完成教学任务具有十分重要的意义。教材分析和教法研究的过程，既是教师教学工作的重要内容，又是教师进行教学研究的一种主要方法，这个过程能够充分体现教师的教学能力和创造性的劳动。所以，教材分析与处理的过程，就是教师不断提高业务素质和加深对教育理论理解的过程，对提高教学质量，提高教师自身的素质都具有十分重要的意义。

《城市内部空间结构》是普通高中课程标准实验教科书地理必修2第二章第一节的内容。在进行教材分析时，我查阅很多的资料，理清本节课重点的教学内容，并对本节课的知识逻辑关系进行了总结，同时还对本节课在本章节的地位进行的认识。但在进行教材进行分析时仅局限于对教材文字和图片进行分析，而忽略了“活动”的重要性。

二、教学目标的反思

教学目标的指定首先要体现落实新课程标准的过程；其次，对于课标中的行为动词要注意以下四个方面：① 行为主体是学生而不是教师；② 行为动词要尽可能具体而明确；③ 确定明确的行为条件，如“运用实例，分析城市内部空间结构，解释其形成的原因。”的行为条件是运用实例；④ 表现程度指学生对目标所达到的最低表现水准，用以评定学习表现或学习结果所达到的程度。目标表述的是基本的、共同的、可达到的教学标准，而不是无法实现的最高要求。

这节课的教学目标制定，较好的体现了落实课程标准的过程，但是由于对课程标准理解的不够透彻，致使教学目标的制定存在了一些偏差。如有关情感态度价值观的内容实际上已经融入在行为动词中了，教学目标就不要单独列出这一条了。在今后的教学中，要更加深刻的研读课标，全面关注教学目标制定的各个方面，将新课改的思想融入到具体教学目标的制定当中。

三、教学重、难点的反思

教师对教学内容处理时，一项重要的工作就是要确定教学重点和难点。这是因为学科知识浩如烟海，无所不包，尽管作为课程的内容已经筛选，但仍然很庞杂，且教学中存在教学内容多与课时少的矛盾，故要求教师在教学过程中，分清主次，区别轻重，突出重点，解决难点。所谓重点是教材中最重要、最基本的中心内容，是知识网络中的连接点，是教师设计教学过程的主要线索。所谓教学难点是指“学生学习过程中，学习上阻力较大或难度较高的某些关节点”，也就是“学生接受比较困难的知识点或问题不容易解决的地方。”

课堂教学过程是为了实现目标而展开的，确定教学重点、难点是为了进一步明确教学目标，以便教学过程中突出重点，突破难点，更好地为实现教学目标服务。因此，确定教学重难点首先要吃透新课标。只有明确了这节课的完整知识体系框架和教学目标，并把课程标准、教材整合起来，才能科学确定静态的教学重点难点。

在备课阶段，我准确找出本节课的教学重点和难点，并围绕教学重、难点设计教学过程，力求在教学的过程中突显出来，便于学生能够领会到本节课的难点和重点是什么，能够在课堂中掌握。但我却没有将教学的重、难点在教学课件中展示出来，没有对学生起到提醒的作用。

四、学情分析的反思

学情分析是教学设计的重要组成部分，与教学设计中的其他部分有着密切联系，可以说，没有学情分析，一切教学目标的实施都不可能真正实现，只能是空中楼阁。学生是课堂的真正主体，一切教学活动是围绕这一主体的主动参与学习展开的，只有当教师充分了解自己的学生，对学生进行学习前的各种情况分析，才能有效地利用学生的最近发展区完成各项学习活动，从而做到有的放矢。学情分析应该包括以下几个方面：学生原有知识的分析；学生现有认知能力的分析； 学生原有生活经验的分析；学生的情感分析。

虽然在准备教案的过程中想到这些方面，并在教学过程中有所体现，但在教学设计中学情分析中没有罗列出来。比如：分析到该班学习基础较差，尽管是一轮复习，但在教学中也只能按照新授课的设计来上，由于已经是高三的学生，生活经验还是比较丰富，所以在授课时能例举附近熟悉的城市。

五、教学方法的反思

教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标，完成共同的教学任务，在教学过程中运用的方式与手段的总称。对此可以从以下三个方面来理解。首先它是指具体的教学方法，从属于教学方法论，是教学方法论的一个层面。教学方法论由教学方法指导思想、基本方法、具体方法、教学方式四个层面组成。教学方法包括教师教的方法（教授法）和学生学的方法（学习方法）两大方面，是教授方法与学习方法的统一。教授法必须依据学习法，否则便会因缺乏针对性和可行性而不能有效地达到预期的目的。但由于教师在教学过程中处于主导地位，所以在教法与学法中，教法处于主导地位。

在备课的过程中，重点落在了对教师“教”的方法的呈现，而忽视了学生“学”的方法。因此今后在思考教学方法时，不仅仅要考虑到教师的教法还要考虑到学生的学法，这将会远远提高教学的效果和质量。本节课的教学的方法是：探究讨论法、读图观察法、课堂讲授、讲练结合法。通过这些教法，引导学生主动参与到教学活动中来，思考、分析老师提出的案例和问题，对知识点总结。并通过这些教学方法，还能提升同学们的读图能力。

六、教具准备的反思

教具是教学过程中的辅助工具，主要起到的是对课本中出现的局限进行补充，并可以通过教具能展示一堂课的知识结构，达到较好的教学效果。本节课用到的教具是多媒体课件。

在课件准备中，考虑到了图片、文字色彩、声效、超链接等方面。比如，在课件设计中，我把大框体和子框体用不同颜色的文字，并且同一知识点的背景不同，这样可以起到提醒同学们什么颜色的文字的一个重要知识点，并且发现到文字背景切换也就切换到下一个知识点；在图片选择上，我侧重于选择铜仁市中有代表性的图片，这既与我们本节课的内容十分贴近，又能在学生的心里形成直观的感受；利用声效，提醒同学们这是一个重要的知识点，要请同学们注意，要重点掌握。

尽管在课件设计上十分用心，但却依然存在瑕疵。由于电脑的原因，PPT翻页器不能正常使用，只能站在电脑边操作，因此不能与学生有较多的互动。总而言之，准备不够充分，有待加强。

七、教学过程的反思

根据教材的安排和课标要求，我以乡村聚落和城市聚落的差别导入，进而引到城市的发展与形成，利用书本上的知识，来分析我们所在的城市铜仁的外部形态，通过展示铜仁市内不同土地利用方式的图片，让学生归纳功能区的形成，进而引出商业区、住宅区和工业区来。然后加强了对三大区的分布位置和特点的分析。过程以学生为主，老师只是引导点拨一下。以功能区的组合分布形成城市的内部空间结构为过渡，重点分析了城市内部空间结构的影响因素，其中经济因素是最重要的因素，所以利用资料图做了重点分析，其他影响因素以实例的形式点出。总体来说内容处理的有详有略。但是教学过程中还存在学生的参与度不够，问题最好围绕教学重点、难点来设问，通过层层设问突破重难点。

课堂活动的设计动机是为了能够更好的引导学生学习新知识，使他们对知识点能够在加深印象，充分理解的基础上灵活掌握，并能利用地理知识来分析一些实际问题，提高学习兴趣。通过这些课堂环节，不但增强了师生之间的互动，活跃了课堂气氛，而且使老师能够了解学生们对所学知识的掌握情况，检验教学效果，并及时发现问题，迅速给予指导和帮助。因此，在教学过程中，我多次向同学们提问，让他们参与到课堂的教学活动中来。

但在教学过程中有两点明显的不足。第一是由于学生基础较差，课堂的互动较少，没有请同学单独完成某个问题；第二是对课堂的时间把握不够准确。

八、板书设计的反思

本节课采用了结构式的板书，条理比较清晰，基本体现了落实新课程标准的过程。但是板书设计内容过于精简，内容看起来有点简洁。课后我对板书设计做了调整，基本上使板书设计能够比较精练、完整的表示出来。今后在教学过程中要提高板书设计能力，以课程内容为基础，知识间的内在逻辑层次、因果关系为线索，充分体现板书是对教材内容高度的精练和浓缩的特点。但在授课的阶梯教室由于黑板较小，且离学生的距离较远，因此板书没有得到展现。

总体看来，本节课既有不足，但有些亮点：

（一）亮点：

1．整堂课条理清楚，便于学生逻辑思维的形成。2．通过乡土案例分析得出结论，贴近生活。

3．通过设置问题来引导学生自学，诱导学生说出结果及原因。4．问题分析的比较透彻。

（二）不足

1、学生对城市的外部形态有一定的了解，如何从外部形态过渡到内部结构，思维有些混乱，也就是在承转方面做得不好。

2、总结不到位,尤其在学生展示完讨论结果后，对各功能区特点以及不同城市功能分区差异的总结和点拨是十分必要的。我虽然也有总结，但总感觉不够到位。

3、随机应变能力有待加强。90后的学生思维很活跃，在课堂上，经常会提出一些你意想不到的问题，所以当这些意想不到的情景出现时，我有时显得很笨拙。

作为一名刚投入教学工作不足两年的年轻教师而已，反思越多，收获亦多，教师对自己教学行为不断的探究、质疑，审慎地考虑教学实践并不断矫正不正确的教学行为，合理地进行自我评价，追求教学实践合理性，指导未来的教学行动，使自己从自我经验型的教师发展成为智慧型的教师。日常教学中我常自省其身：反思是否已转变了自己的角色；反思是否已学会欣赏学生；反思是否教会学生自主学习的方法；反思是否激发学生的创新意识。