詳解第四層交換技術(shù)

　　交換機就像一臺服務(wù)器一樣把網(wǎng)頁(yè)傳遞給電腦，此時(shí)給你的感覺(jué)就像在訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)網(wǎng)站一樣。四層交換機都保存一個(gè)與被選擇的服務(wù)器相配的源IP地址以及源TCP端口相關(guān)聯(lián)的連接表，那么，下面小編就對第四層交換技術(shù)做一下自己看法和見(jiàn)解，希望能給大家帶來(lái)相關(guān)的幫助。

　　第四層交換的一個(gè)簡(jiǎn)單定義是：它是一種功能，它決定傳輸不僅僅依據MAC地址(第二層網(wǎng)橋)或源/目標IP地址(第三層路由)，而且依據TCP/UDP(第四層) 應用端口號。第四層交換功能就象是虛IP，指向物理服務(wù)器。它傳輸的業(yè)務(wù)服從的協(xié)議多種多樣，有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他協(xié)議。這些業(yè)務(wù)在物理服務(wù)器基礎上，需要復雜的載量平衡算法。

　　在IP世界，業(yè)務(wù)類(lèi)型由終端TCP或UDP端口地址來(lái)決定，在第四層交換中的應用區間則由源端和終端IP地址、TCP和UDP端口共同決定。在第四層交換中為每個(gè)供搜尋使用的服務(wù)器組設立虛IP地址(VIP)，每組服務(wù)器支持某種應用。

　　在域名服務(wù)器(DNS)中存儲的每個(gè)應用服務(wù)器地址是VIP，而不是真實(shí)的服務(wù)器地址。當某用戶(hù)申請應用時(shí)，一個(gè)帶有目標服務(wù)器組的VIP連接請求(例如一個(gè)TCP SYN包)發(fā)給服務(wù)器交換機。

　　服務(wù)器交換機在組中選取最好的服務(wù)器，將終端地址中的VIP用實(shí)際服務(wù)器的IP取代，并將連接請求傳給服務(wù)器。這樣，同一區間所有的包由服務(wù)器交換機進(jìn)行映射，在用戶(hù)和同一服務(wù)器間進(jìn)行傳輸。

　　OSI模型的第四層是傳輸層。傳輸層負責端對端通信，即在網(wǎng)絡(luò )源和目標系統之間協(xié)調通信。在IP協(xié)議棧中這是TCP(一種傳輸協(xié)議)和UDP(用戶(hù)數據包協(xié)議)所在的協(xié)議層。在第四層中，TCP和UDP標題包含端口號(port number)，它們可以唯一區分每個(gè)數據包包含哪些應用協(xié)議(例如HTTP、FTP等)。

　　端點(diǎn)系統利用這種信息來(lái)區分包中的數據，尤其是端口號使一個(gè)接收端計算機系統能夠確定它所收到的IP包類(lèi)型，并把它交給合適的高層軟件。端口號和設備IP地址的組合通常稱(chēng)作"插口(socket)"。

　　1和255之間的端口號被保留，他們稱(chēng)為"熟知"端口，也就是說(shuō)，在所有主機TCP/I P協(xié)議棧實(shí)現中，這些端口號是相同的。除了"熟知"端口外，標準UNIX服務(wù)分配在256到1024端口范圍，定制的應用一般在1024以上分配端口號。分配端口號的最近清單可以在RFC1700 "Assigned Numbers"上找到。

　　如何選用合適的第四層交換

　　(1) 速度

　　為了在企業(yè)網(wǎng)中行之有效，第四層交換必須提供與第三層線(xiàn)速路由器可比擬的性能。也就是說(shuō)，第四層交換必須在所有端口以全介質(zhì)速度操作，即使在多個(gè)千兆以太網(wǎng)連接上亦如此。千兆以太網(wǎng)速度等于以每秒1488000 個(gè)數據包的最大速度路由(假定最壞的情形,即所有包為以及網(wǎng)定義的最小尺寸,長(cháng)64字節)。

　　(2) 服務(wù)器容量平衡算法

　　依據所希望的容量平衡間隔尺寸，第四層交換機將應用分配給服務(wù)器的算法有很多種，有簡(jiǎn)單的檢測環(huán)路最近的連接、檢測環(huán)路時(shí)延或檢測服務(wù)器本身的閉環(huán)反饋。在所有的預測中，閉環(huán)反饋提供反映服務(wù)器現有業(yè)務(wù)量的最精確的檢測。

　　(3) 表容量

　　應注意的是，進(jìn)行第四層交換的交換機需要有區分和存貯大量發(fā)送表項的能力。交換機在一個(gè)企業(yè)網(wǎng)的核心時(shí)尤其如此。許多第二/ 三層交換機傾向發(fā)送表的大小與網(wǎng)絡(luò )設備的數量成正比。

　　對第四層交換機，這個(gè)數量必須乘以網(wǎng)絡(luò )中使用的不同應用協(xié)議和會(huì )話(huà)的數量。因而發(fā)送表的大小隨端點(diǎn)設備和應用類(lèi)型數量的增長(cháng)而迅速增長(cháng)。第四層交換機設計者在設計其產(chǎn)品時(shí)需要考慮表的這種增長(cháng)。大的表容量對制造支持線(xiàn)速發(fā)送第四層流量的高性能交換機至關(guān)重要.

　　(4) 冗余

　　第四層交換機內部有支持冗余拓撲結構的功能。在具有雙鏈路的網(wǎng)卡容錯連接時(shí)，就可能建立從一個(gè)服務(wù)器到網(wǎng)卡，鏈路和服務(wù)器交換器的完全冗余系統�？删W(wǎng)管交換機的管理方式。

　　可網(wǎng)管交換機附帶了一條串口電纜，供交換機管理使用。先把串口電纜的一端插在交換機背面的串口里，另一端插在普通電腦的串口里。然后接通交換機和電腦電源。在Windows 98和Windows 2000里都提供了“超級終端”程序。打開(kāi)“超級終端”，在設定好連接參數后，就可以通過(guò)串口電纜與交換機交互了，如圖1所示。這種方式并不占用交換機的帶寬，因此稱(chēng)為“帶外管理”(Out of band)。

　　在這種管理方式下，交換機提供了一個(gè)菜單驅動(dòng)的控制臺界面或命令行界面。你可以使用“Tab”鍵或箭頭鍵在菜單和子菜單里移動(dòng)，按回車(chē)鍵執行相應的命令，或者使用專(zhuān)用的交換機管理命令集管理交換機。不同品牌的交換機命令集是不同的，甚至同一品牌的交換機，其命令也不同。使用菜單命令在操作上更加方便一些。

　　可網(wǎng)管交換機可以通過(guò)Web(網(wǎng)絡(luò )瀏覽器)管理，但是必須給交換機指定一個(gè)IP地址。這個(gè)IP地址除了供管理交換機使用之外，并沒(méi)有其他用途。在默認狀態(tài)下，交換機沒(méi)有IP地址，必須通過(guò)串口或其他方式指定一個(gè)IP地址之后，才能啟用這種管理方式。

　　使用網(wǎng)絡(luò )瀏覽器管理交換機時(shí)，交換機相當于一臺Web服務(wù)器，只是網(wǎng)頁(yè)并不儲存在硬盤(pán)里面，而是在交換機的NVRAM里面，通過(guò)程序可以把NVRAM里面的Web程序升級。當管理員在瀏覽器中輸入交換機的IP地址時(shí)。

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