關于四層交換的討論

2019-11-05 02:09:19

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　　作者: feng_jet(Jet) 2002-10-21 20:22:32 :0 :0
　　

　　我感覺四層交換就是為了QoS發展的技術，二層交換依據MAC，三層交換依據ip，四層交換依據IP+端口，實際就是TCP/UDP報頭。察看報頭（端口號）分析業務類型，根據已經設定的策略使用隊列保證帶寬和擁塞處理。
　　
　　三層交換和傳統router區別在于路由的處理，傳統ROUTER使用基于ｃｐｕ的路由軟件，三層交換路由器使用專用電路（交叉矩陣之類的東西），三層交換的目的就是一個，提供和二層交換機匹配的轉發速度，消除瓶頸。
　　
　　為什么三層交換機沒有全部替代路由器那？因為傳統路由器有其固有優勢，具體的讓假行僧同志來補充吧,嘿嘿。傳統路由器現在經常出現在園區接入接出模塊上。
　　
　　想到一個問題，就算北電有了四層交換機，那么一個園區網絡中，假如沒有全部部署四層交換機的話，為了QOS而出現的四層交換有什么意義嗎？
　　
　　作者: tiandapang(專業痞子) 2002-10-21 20:34:23 :0 :0
　　
　　應該是沒有
　　多余3層的交換主要是內容的引擎，cisco大會上面介紹了不少關于上層交換的東東我感覺應該重點的放在內容上。
　　隨著層數的增加不單單是要標準上端口號碼還要有響應的url和更加直接的東東加以區分。
　　一般都是給網站和企業內部內容多多的使用的我的理解中北電的產品定位于運營商，不是企業所以在一個企業中真正關系到很多的內容要處理的話會有3層以上的設備投入的，但是現在一般的網絡中很少投入高層的家伙。
　　
　　作者: lvyingxuan(假行僧) 2002-10-21 20:40:00 :0 :0
　　
　　三層交換機目前為什么沒能取代路由器,至少有一個很明顯的因素,三層交換機的廣域接入技術遠遠不如傳統的路由器,三層交換技術只是改變了以往園區網內部路由的路由狀況,技術重心和傳統路由器不在一個地方,所以短時間內,傳統路由器在廣域接入上是占絕對優勢的，只能說是三層交換機和路由器各有各的用途而已。
　　呵呵,Jet老師，我說的對嗎？
　　作者: lvyingxuan(假行僧) 2002-10-21 20:41:58 :0 :0
　　
　　其實多層交換機的出現也是為了對內容的識別更加清楚。
　　作者: pandazhl(無妻徒刑*醉犯) 2002-10-21 22:19:21 :0 :0
　　
　　我個人認為寫得比較全面，同時我的觀點是這樣的：
　　
　　首先四層交換我認為僅僅是依據四層固有的一些特性對各種數據流進行了分類處理，我一直認為，目前的四層交換本質上并不能算作交換，這與傳統意義上的交換相距甚遠。四層僅僅是根據不同服務類別或者說優先級來確定各類數據該如何交給下層處理，一直到真正意義上的交換，也就是三層交換或者二層交換，所以四層交換我認為目前還并沒有發揮其完全的作用，同時也并未完善。
　　
　　對三層交換，首先從工作模式上來說，我認為交換機和路由器的一個最大區別在于交換方式，交換機采用一次轉發多次交換，而路由器在每次轉發之前都要檢查。無疑的，交換機的工作效率要高于頻繁檢查的路由器。但同時路由器的IOS的各種功能支持，以及路由器在安全控制方面較三層交換機的優越性，路由器不可能消失。而且在未來發展中亦是如此。因為路由器專注的是三層的路由該如何處理，而三層交換機就算以后注入豐富的IOS，但他的工作內容卻并不專注，所以工作效率很可能會因為支持功能太多，而工作內容太雜反而降低。所以我認為三層交換機將作為路由器的有利補充被廣泛應用，但要真正的代替路由器，可能性不是很大。
　　
　　作者: tiandapang(專業痞子) 2002-10-21 23:13:40
　　
　　3層以上的控制起來是很復雜的事情了！就我接觸的這些產品看我感覺沒有很好的解決方案的！有些時候感覺router or switch的解決方法不如或者和pc相差不多，并且有些時候高層交換的設備因為對某些東東做了優化反倒成了他的缺點！因為這個優化就像是雙刃劍一樣在優化了某一個方面的同時減少了其的靈活性和可操作性！
　　
　　作者: pandazhl(無妻徒刑*醉犯) 2002-10-21 23:28:00
　　
　　其實在我看來，當一個概念剛剛成型之際，各廠商都為了顯示自己的技術實力，在略微完善的時候就已經開始支持或使用該特性，造成我們現在的這些看法。真的希望各廠商能夠真正的為了應用而開發，而不是為了利益而開發
　　
　　端到端性能和服務質量要求對所有聯網設備的負載進行細致的均衡，以保證客戶機與服務器之間數據平滑地流動。第二層與第三層交換產品在解決局域網和互聯網絡的帶寬及容量問題上發揮了很好的作用，但是，這可能還不夠，還需要更多的性能，而這正是第四層交換的用武之地。

　　第四層交換技術利用第三層和第四層包頭中的信息來識別應用數據流會話，這些信息包括TCP／User 數據報協議(UDP)端口號、標記應用會話開始與結束的“SYN/FIN”位以及IP源／目的地址。利用這些信息，第四層交換機可以做出向何處轉發會話傳輸流的智能決定。對于使用多種不同系統來支持一種應用的大型企業數據中心、Internet服務提供商或內容提供商來說，第四層交換的作用是尤其重要的。同樣，當在很多服務器上進行復制功能時，第四層交換也會起到不小的作用。
　　路由器和第三層交換機在轉發不同數據包時并不了解哪個包在前哪個包在后。第四層交換技術從頭至尾跟蹤和維持各個會話。因此，第四層交換機是真正的“會話交換機”。
　　路由器根據鏈路或網絡節點的可用性和性能做出轉發決定，而第四層交換機則根據會話和應用層信息做出轉發決定。由于做到了這點，因而用戶的請求可以根據不同的規則被轉發到“最佳”的服務器上。因此，第四層交換技術是用于傳輸數據和實現多臺服務器間負載均衡的理想機制。
　　具有第四層功能的交換機能夠起到與服務器相連接的“虛擬IP”(VIP)前端的作用。每臺服務器和支持單一或通用應用的服務器組都配置一個VIP地址。這個VIP地址被發送出去并在域名系統上注冊。
　　在發出一個服務請求時，第四層交換機通過判定TCP開始，來識別一次會話的開始。然后它利用復雜的算法來確定處理這個請求的最佳服務器。一旦做出這種決定，交換機就將會話與一個具體的IP地址聯系在一起，并用該服務器真正的IP地址來代替服務器上的VIP地址。
　　每臺第四層交換機都保存一個與被選擇的服務器相配的源IP地址以及源TCP 端口相關聯的連接表。然后第四層交換機向這臺服務器轉發連接請求。所有后續包在客戶機與服務器之間重新影射和轉發，直到交換機發現會話為止。
　　在使用第四層交換的情況下，接入可以與真正的服務器連接在一起來滿足用戶制定的規則，諸如使每臺服務器上有相等數量的接入或根據不同服務器的容量來分配傳輸流。
　　目前一般的單功能負載均衡產品可以每秒連接400到800個接入。而同時具有第二層和第四層功能的新一代產品（使用定制的專用集成電路的基于硬件的負載均衡功能）的連接速度則超過了每秒10萬次接入。
　　在所有這一切中的要害問題是如何確定傳輸流轉發給哪臺最可用的服務器，目前，在做出負載均衡決定時采用了多種方法。根據所需負載均衡的顆粒度，第四層交換機可以利用多種方法將應用會話分配到服務器上。這些方法包括求權數最小接入的簡單加權循環、測量往返時延和服務器自身的閉合環路反饋等等。
　　閉合環路反饋是最先進的方法，它利用可用內存、I/O中斷和CPU利用率等特定的系統信息，這些信息可以為適配器驅動器和第四層交換機自動獲取。目前的閉合環路反饋機制要求在每臺服務器上安裝軟件代理。
　　第四層交換機在形式和功能上與專用負載均衡器完全不同。傳統基于硬件的負載均衡器是速度為45Mbps的優化的兩端口設備。
　　而第四層交換機是設計用于高速Intranet應用的，它支持100Mbps或千兆位接口。
　　第四層交換除了負載均衡功能外還支持其它功能，如基于應用類型和用戶ID的傳輸流控制功能。采用多級排隊技術，第四層交換機可以根據應用來標記傳輸流以及為傳輸流分配優先級。此外，第四層交換機直接安放在服務器前端，它了解應用會話內容和用戶權限，因而使它成為了防止非授權訪問服務器的理想平臺。

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