通信互聯(lián)網(wǎng)技術知識點精講之四層交換技術

       下面是由希賽小編整理的通信互聯(lián)網(wǎng)技術知識點精講之四層交換技術，希望能幫助學友們。具體內容如下：

       四層交換技術

       端到端性能和服務質量要求對所有連網(wǎng)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(shù)據(jù)平滑地流動。第二層與第三層交換產(chǎn)品在解決局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的帶寬及容量的問題上發(fā)揮了很好的作用，但是，這可能還不夠，還需要更多的性能，而這正是四層交換可解決的。

       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(shù)據(jù)流會話，這些信息包括TCP/User數(shù)據(jù)報協(xié)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(fā)會話傳輸流的智能決定。對于使用多種不同系統(tǒng)來支持一種應用的大型企業(yè)數(shù)據(jù)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很大的作用。

       路由器和第三層交換機在轉發(fā)不同數(shù)據(jù)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(jù)鏈路或網(wǎng)絡節(jié)點的可用性和性能做出轉發(fā)決定，而第四層交換機則根據(jù)會話和應用層信息做出轉發(fā)決定。因此用戶的請求可以根據(jù)不同的規(guī)則被轉發(fā)到“最佳”的服務器上第四層交換技術是用于傳輸數(shù)據(jù)和實現(xiàn)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(fā)送出去并在域名系統(tǒng)上注冊。

       在發(fā)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巔佳服務器。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(lián)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(lián)的連接表。然后，第四層交換機向這臺服務器轉發(fā)連接請求。所有后續(xù)包在客戶機與服務器之間重新影射和轉發(fā)，直到交換機發(fā)現(xiàn)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(guī)則。例如，使每臺服務器上有相等數(shù)S的接入或根據(jù)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(chǎn)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(chǎn)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。

       在所有這一切中的關鍵問題是如何確定傳輸流轉發(fā)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(jù)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(shù)最小接入的簡單加權循環(huán)、測量往返時延和服務器自身的閉合環(huán)路反饋等。

       閉合環(huán)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(tǒng)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(huán)路反饋機制要求在每臺服務器上安裝軟件代理。

       返回目錄：通信互聯(lián)網(wǎng)技術知識點精講之交換技術匯總

       點擊進入：互聯(lián)網(wǎng)技術網(wǎng)絡課堂課堂之交換技術精講

       相關推薦：

       中級通信工程師互聯(lián)網(wǎng)技術考試教材推薦

       中級通信工程師互聯(lián)網(wǎng)技術考試培訓視頻推薦

       中級通信工程師互聯(lián)網(wǎng)技術考試大綱