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硬件實(shí)現(xiàn)四至七層交換

云知道

三層交換機(jī)是業(yè)界再熟悉不過的產(chǎn)品了，雖然它比傳統(tǒng)路由器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能有了很大提高，但是人們?nèi)匀粦岩扇龑咏粨Q機(jī)能否完全替代路由器 。究其原因，概是因?yàn)槿龑咏粨Q機(jī)現(xiàn)在還不能提供完整的路由選擇協(xié)議，而且，人們需要路由器，不僅在于它提供路由功能，還在于它具有第四層網(wǎng)絡(luò)治理能力 ?，F(xiàn)在，Extreme Networks公司提出了一種全新的應(yīng)用交換技術(shù)，它可以將四至七層的交換能力集成到硅芯片中，用硬件識別網(wǎng)絡(luò)上的每一個(gè)數(shù)據(jù)包屬于哪一個(gè)應(yīng)用程序或者屬于哪一種業(yè)務(wù)，從而將其分流到適當(dāng)?shù)穆窂缴先?。這種基于硅技術(shù)的方案可以在千兆以太網(wǎng)上線速處理任務(wù)，因此，在企業(yè)或者業(yè)務(wù)供給商的網(wǎng)絡(luò)上添加智能應(yīng)用時(shí)，新應(yīng)用不會危及網(wǎng)絡(luò)性能 。
軟件負(fù)載均衡的缺陷
當(dāng)前用軟件來實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡任務(wù)的設(shè)備有三種類型: 構(gòu)筑在PC平臺上的設(shè)備、加裝通用CPU的第三層交換機(jī)以及基于網(wǎng)絡(luò)處理器的系統(tǒng) 。
假如只是完成簡單的流量交換（Traffic cops）功能，這些產(chǎn)品的性能還是能夠?yàn)橛脩羲邮艿?。例如，利用CPU或者網(wǎng)絡(luò)處理器實(shí)現(xiàn)的、基于軟件的負(fù)載均衡設(shè)備，完全有能力使用會話中的第一個(gè)數(shù)據(jù)包里的第三層IP目標(biāo)地址，來確定如何處理送往同一目標(biāo)地址的后續(xù)數(shù)據(jù)包 。但是這種簡單的功能（像路由器中的一樣）不能讓網(wǎng)管通過調(diào)整網(wǎng)絡(luò)得到有利潤價(jià)值的應(yīng)用治理 。當(dāng)IT專家試圖使用基于軟件的負(fù)載均衡設(shè)備實(shí)現(xiàn)更多的、涉及應(yīng)用層數(shù)據(jù)的智能交換時(shí)，比如像為改善高端網(wǎng)站的性能而進(jìn)行的URL 交換，以及在電子商務(wù)應(yīng)用中為識別用戶而進(jìn)行的持續(xù)cookie跟蹤等，速度問題就更嚴(yán)重了 。
究其原因，問題的要害在于，完成這些功能所需的信息深埋在數(shù)據(jù)包的內(nèi)部，它只在網(wǎng)絡(luò)會話建立時(shí)才出現(xiàn)一次 。這要求基于軟件的負(fù)載均衡設(shè)備監(jiān)測每個(gè)會話數(shù)據(jù)包的內(nèi)部 。例如，利用URL交換，這一監(jiān)測過程必須對每一個(gè)網(wǎng)頁上的每一個(gè)對象重復(fù)一次，而一個(gè)網(wǎng)頁很輕易就包含25個(gè)以上的對象，可想而知，軟件處理留給交換機(jī)的是一個(gè)巨大的工作負(fù)擔(dān) 。
依靠通用CPU或者網(wǎng)絡(luò)處理器實(shí)現(xiàn)的、基于軟件的負(fù)載均衡設(shè)備不能以任何接近實(shí)時(shí)的方式調(diào)動(dòng)運(yùn)算能力來完成交換任務(wù) 。使用類似URL交換的智能化的應(yīng)用識別功能會使所有這些器件的性能降低90%以上，從而導(dǎo)致對終端用戶響應(yīng)服務(wù)的遲緩，造成嚴(yán)重的延遲和性能惡化 。更糟糕的是，這還只是一個(gè)網(wǎng)的問題，使用一個(gè)基于軟件的負(fù)載均衡設(shè)備在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)間競爭通信，它很快會變成一個(gè)瓶頸——既成為別的網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，也成為它自己的瓶頸 。
最后，基于軟件的負(fù)載均衡設(shè)備由通用CPU或者網(wǎng)絡(luò)處理器驅(qū)動(dòng)，使用這些負(fù)載均衡設(shè)備的服務(wù)提供商和企業(yè)用戶正在冒險(xiǎn) 。他們不可能將自己的業(yè)務(wù)擴(kuò)展到能夠快速跟上新客戶或者終端用戶的增長，從而也就不能創(chuàng)造新的收入 。
硬件交換的優(yōu)勢
Extreme的應(yīng)用交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)所有的網(wǎng)絡(luò)功能，包括線速的千兆比特TCP會話的分析、終結(jié)、發(fā)起甚至修改，全部用硬件實(shí)現(xiàn)，去掉了復(fù)雜的軟件、通用CPU和網(wǎng)絡(luò)處理器 。
過去已有的解決方案依靠復(fù)雜的軟件與通用CPU或者網(wǎng)絡(luò)處理器配合，完成同樣的負(fù)載均衡任務(wù) ?，F(xiàn)在，Extreme的應(yīng)用交換技術(shù)（Application Technology）以PxSilicon為基礎(chǔ) 。PxSilicon 是一個(gè)獨(dú)特的、性能卓越的芯片組 。與過去已有的解決方案相比，PxSilicon的性能高出幾個(gè)數(shù)量級 。
網(wǎng)絡(luò)功能從軟件向硅片轉(zhuǎn)移不是新思路，在20世紀(jì)90年代后期，基于軟件的路由器向基于專用集成電路（ASIC）的第三層交換機(jī)的轉(zhuǎn)移就是例證 。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被集成到硅片中去時(shí)，性能都會得到顯著增加，而總擁有成本則會大幅度降低 。我們可以這樣認(rèn)為：任何時(shí)候都是硅技術(shù)勝過軟件 。

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