交換機基礎知識總結之區別篇
二層和三層交換機的區別
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二層交換機用於小型的區域網路。這個就不用多言了，在小型區域網中，廣播包影響不大，二層交換機的快速交換功能、多個接入埠和低謙**為小型網路使用者提供了很完善的解決方案。
三層交換機的優點在於介面型別豐富，支援的三層功能強大，路由能力強大，適合用於大型的網路間的路由，它的優勢在於選擇最佳路由，負荷分擔，鏈路備份及和其他網路進行路由資訊的交換等等路由器所具有功能。
三層交換機的最重要的功能是加快大型區域網路內部的資料的快速**，加入路由功能也是為這個目的服務的。如果把大型網路按照部門，地域等等因素劃分成乙個個小區域網，這將導致大量的網際互訪，單純的使用二層交換機不能實現網際互訪；如單純的使用路由器，由於介面數量有限和路由**速度慢，將限制網路的速度和網路規模，採用具有路由功能的快速**的三層交換機就成為首選。
一般來說，在內網資料流量大，要求快速**響應的網路中，如全部由三層交換機來做這個工作，會造成三層交換機負擔過重，響應速度受影響，將網間的路由交由路由器去完成，充分發揮不同裝置的優點，不失為一種好的組網策略，當然，前提是客戶的腰包很鼓，不然就退而求其次，讓三層交換機也兼為網際互連。
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第四層交換機原理敘述
osi模型的第四層是傳輸層。傳輸層負責端對端通訊，即在網路源和目標系統之間協調通訊。在ip協議棧中這是tcp（一種傳輸協議）和udp（使用者資料報協議）所在的協議層。
在第四層中，tcp和udp標題包含埠號（port number），它們可以唯一區分每個資料報包含哪些應用協議（例如http、ftp等）。端點系統利用這種資訊來區分包中的資料，尤其是埠號使乙個接收端計算機系統能夠確定它所收到的ip包型別，並把它交給合適的高層軟體。埠號和裝置ip位址的組合通常稱作"插口（socket）"。1和255之間的埠號被保留，他們稱為"熟知"埠，也就是說，在所有主機tcp/i p協議棧實現中，這些埠號是相同的。除了"熟知"埠外，標準unix服務分配在256到1024埠範圍，定製的應用一般在1024以上分配埠號。分配埠號的最近清單可以在rfc1700 "assigned numbers"上找到。
tcp/udp埠號提供的附加資訊可以為網路交換機所利用，這是第四層交換的基礎。具有第四層功能的交換機能夠起到與伺服器相連線的"虛擬ip"(vip)前端的作用。每台伺服器和支援單一或通用應用的伺服器組都配置乙個vip位址。這個vip位址被傳送出去並在網域名稱系統上註冊。在發出乙個服務請求時，第四層交換機通過判定tcp開始，來識別一次會話的開始。然後它利用複雜的演算法來確定處理這個請求的最佳伺服器。一旦做出這種決定，交換機就將會話與乙個具體的ip位址聯絡在一起，並用該伺服器真正的ip位址來代替伺服器上的vip位址。
每台第四層交換機都儲存乙個與被選擇的伺服器相配的源ip位址以及源tcp埠相關聯的連線表。然後第四層交換機向這台伺服器**連線請求。所有後續包在客戶機與伺服器之間重新影射和**，直到交換機發現會話為止。在使用第四層交換的情況下，接入可以與真正的伺服器連線在一起來滿足使用者制定的規則，諸如使每台伺服器上有相等數量的接入或根據不同伺服器的容量來分配傳輸流。
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如何選用合適的第四層交換
1) 速度
為了在企業網中行之有效，第四層交換必須提供與第三層線速路由器可比擬的效能。也就是說，第四層交換必須在所有埠以全介質速度操作，即使在多個千兆乙太網連線上亦如此。千兆乙太網速度等於以每秒1488000 個資料報的最大速度路由(假定最壞的情形,即所有包為以及網定義的最小尺寸,長64位元組)。
2) 伺服器容量平衡演算法
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伺服器的演算法有很多種，有簡單的檢測環路最近的連線、檢測環路時延或檢測伺服器本身的閉環反饋。在所有的**中，閉環反饋提供反映伺服器現有業務量的最精確的檢測。
3) 表容量
應注意的是，進行第四層交換的交換機需要有區分和存貯大量傳送表項的能力。交換機在乙個企業網的核心時尤其如此。許多第二/ 三層交換機傾向傳送表的大小與網路裝置的數量成正比。對第四層交換機，這個數量必須乘以網路中使用的不同應用協議和會話的數量。因而傳送表的大小隨端點裝置和應用型別數量的增長而迅速增長。第四層交換機設計者在設計其產品時需要考慮表的這種增長。大的表容量對製造支援線速傳送第四層流量的高效能交換機至關重要.
4) 冗餘
第四層交換機內部有支援冗餘拓撲結構的功能。在具有雙鏈路的網絡卡容錯連線時，就可能建立從乙個伺服器到網絡卡，鏈路和伺服器交換器的完全冗餘系統。
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