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- 2021-04-19 发布
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交换机基础知识总结之区别篇电脑资料
二层和三层交换机的区别
二层交换机用于小型的局域网络,
三层交换机的优点在于接口类型丰富,支持的三层功能强大,路
由能力强大, 适合用于大型的网络间的路由, 它的优势在于选择最佳
路由, 负荷分担, 链路备份及和其他网络进行路由信息的交换等等路
由器所具有功能。
三层交换机的最重要的功能是加快大型局域网络内部的数据的快
速转发, 加入路由功能也是为这个目的服务的。 如果把大型网络按照
部门, 地域等等因素划分成一个个小局域网, 这将导致大量的网际互
访,单纯的使用二层交换机不能实现网际互访; 如单纯的使用路由器,
由于接口数量有限和路由转发速度慢, 将限制网络的速度和网络规模,
采用具有路由功能的快速转发的三层交换机就成为首选。
一般来说,在内网数据流量大,要求快速转发响应的网络中,如
全部由三层交换机来做这个工作, 会造成三层交换机负担过重, 响应
速度受影响, 将网间的路由交由路由器去完成, 充分发挥不同设备的
优点,不失为一种好的组网策略,当然,前提是客户的腰包很鼓,不
然就退而求其次,让三层交换机也兼为网际互连。
第四层交换机原理叙述
OSI 模型的第四层是传输层。传输层负责端对端通信,即在网络
源和目标系统之间协调通信。在 IP 协议栈中这是 TCP(一种传输协
议)和 UDP(用户数据包协议)所在的协议层。
在第四层中, TCP和 UDP标题包含端口号( port number ),它们
可以唯一区分每个数据包包含哪些应用协议(例如、 FTP等)。端点
系统利用这种信息来区分包中的数据, 尤其是端口号使一个接收端计
算机系统能够确定它所收到的 IP 包类型,并把它交给合适的高层软
件。端口号和设备 IP 地址的组合通常称作 " 插口( socket )" 。1 和
255 之间的端口号被保留,他们称为 " 熟知 " 端口,也就是说,在所有
主机 TCP/I P协议栈实现中,这些端口号是相同的。除了 " 熟知 " 端口
外,标准 UNIX服务分配在 256 到 1024 端口范围, 定制的应用一般在
1024 以上分配端口号。分配端口号的最近清单可以在 RFC1700
"Assigned Numbers" 上找到。
TCP/UDP 端口号提供的附加信息可以为网络交换机所利用,这是
第四层交换的基础,
每台第四层交换机都保存一个与被选择的服务器相配的源 IP 地
址以及源 TCP端口相关联的连接表。 然后第四层交换机向这台服务器
转发连接请求。所有后续包在客户机与服务器之间重新影射和转发,
直到交换机发现会话为止。 在使用第四层交换的情况下, 接入可以与
真正的服务器连接在一起来满足用户制定的规则, 诸如使每台服务器
上有相等数量的接入或根据不同服务器的容量来分配传输流。
如何选用合适的第四层交换
1) 速度
为了在企业网中行之有效,第四层交换必须提供与第三层线速路
由器可比拟的性能。 也就是说, 第四层交换必须在所有端口以全介质
速度操作, 即使在多个千兆以太网连接上亦如此。 千兆以太网速度等
于以每秒 1488000 个数据包的最大速度路由 ( 假定最坏的情形 , 即所
有包为以及网定义的最小尺寸 , 长 64 字节 ) 。
2) 服务器容量平衡算法
依据所希望的容量平衡间隔尺寸,第四层交换机将应用分配给服
务器的算法有很多种, 有简单的检测环路最近的连接、 检测环路时延
或检测服务器本身的闭环反馈。 在所有的预测中, 闭环反馈提供反映
服务器现有业务量的最精确的检测。
3) 表容量
应注意的是,进行第四层交换的交换机需要有区分和存贮大量发
送表项的能力。交换机在一个企业网的核心时尤其如此。许多第二 /
三层交换机倾向发送表的大小与网络设备的数量成正比。 对第四层交
换机,这个数量必须乘以网络中使用的不同应用协议和会话的数量。
因而发送表的大小随端点设备和应用类型数量的增长而迅速增长。 第
四层交换机设计者在设计其产品时需要考虑表的这种增长。 大的表容
量对制造支持线速发送第四层流量的高性能交换机至关重要 .
4) 冗余
第四层交换机内部有支持冗余拓扑结构的功能。在具有双链路的
网卡容错连接时, 就可能建立从一个服务器到网卡, 链路和服务器交
换器的完全冗余系统。
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