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二層、三層、四層交換機之間的區(qū)別( 三 )

云知道


在第四層交換中為每個供搜尋使用的服務(wù)器組設(shè)立虛IP地址(VIP)，每組服務(wù)器支持某種應(yīng)用 。在域名服務(wù)器(DNS)中存儲的每個應(yīng)用服務(wù)器地址是VIP，而不是真實的服務(wù)器地址 。
當(dāng)某用戶申請應(yīng)用時，一個帶有目標(biāo)服務(wù)器組的VIP連接請求(例如一個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(qū)間所有的包由服務(wù)器交換機進(jìn)行映射，在用戶和同一服務(wù)器間進(jìn)行傳輸 。
第四層交換的原理
OSI模型的第四層是傳輸層 。傳輸層負(fù)責(zé)端對端通信，即在網(wǎng)絡(luò)源和目標(biāo)系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)通信 。在IP協(xié)議棧中這是TCP(一種傳輸協(xié)議)和UDP(用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議)所在的協(xié)議層 。
在第四層中，TCP和UDP標(biāo)題包含端口號(portnumber)，它們可以唯一區(qū)分每個數(shù)據(jù)包包含哪些應(yīng)用協(xié)議(例如HTTP、FTP等) 。端點系統(tǒng)利用這種信息來區(qū)分包中的數(shù)據(jù)，尤其是端口號使一個接收端計算機系統(tǒng)能夠確定它所收到的IP包類型，并把它交給合適的高層軟件 。端口號和設(shè)備IP地址的組合通常稱作"插口(socket)" 。1和255之間的端口號被保留，他們稱為"熟知"端口，也就是說，在所有主機TCP/IP協(xié)議棧實現(xiàn)中，這些端口號是相同的 。除了"熟知"端口外，標(biāo)準(zhǔn)UNIX服務(wù)分配在256到1024端口范圍，定制的應(yīng)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 。TCP/UDP端口號提供的附加信息可以為網(wǎng)絡(luò)交換機所利用，這是第4層交換的基礎(chǔ) 。
"熟知"端口號舉例：
應(yīng)用協(xié)議 端口號
FTP20(數(shù)據(jù))
21(控制)
TELNET23
SMTP25
HTTP 80
NNTP119
NNMP16
162(SNMP traps)
TCP/UDP端口號提供的附加信息可以為網(wǎng)絡(luò)交換機所利用，這是第四層交換的基礎(chǔ) 。
具有第四層功能的交換機能夠起到與服務(wù)器相連接的"虛擬IP"(VIP)前端的作用 。
每臺服務(wù)器和支持單一或通用應(yīng)用的服務(wù)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(wù)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(fù)雜的算法來確定處理這個請求的最佳服務(wù)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(wù)器真正的IP地址來代替服務(wù)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(wù)器相配的源IP地址以及源TCP 端口相關(guān)聯(lián)的連接表 。然后第四層交換機向這臺服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)連接請求 。所有后續(xù)包在客戶機與服務(wù)器之間重新影射和轉(zhuǎn)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(wù)器連接在一起來滿足用戶制定的規(guī)則，諸如使每臺服務(wù)器上有相等數(shù)量的接入或根據(jù)不同服務(wù)器的容量來分配傳輸流 。

如何選用合適的第四層交換
a,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速路由器可比擬的性能 。也就是說，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488000 個數(shù)據(jù)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64字節(jié)) 。
b,服務(wù)器容量平衡算法
依據(jù)所希望的容量平衡間隔尺寸，第四層交換機將應(yīng)用分配給服務(wù)器的算法有很多種，有簡單的檢測環(huán)路最近的連接、檢測環(huán)路時延或檢測服務(wù)器本身的閉環(huán)反饋 。在所有的猜測中，閉環(huán)反饋提供反映服務(wù)器現(xiàn)有業(yè)務(wù)量的最精確的檢測 。
c,表容量

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