解析第四层交换机技术理论与实践

第四层交换区别于第三层交换的主要不同之处，就是在于这种过滤能力是在ASIC专用高速芯片中实现的，   甚至同一品牌的交换机，其命令也不同。使用菜单命令在操作上更加方便一些。   　　1.数据包过滤：在传统路由器上，采用第四层信息端口号去定义访问控制列表过滤规则。四层交换也   借用了控制列表的概念，但和基于软件的路由器不一样，第四层交换是在ASIC专用高速芯片中实现的，从   而使过滤控制可以线速进行。   　　2.服务质量：TCP/UDP第四层信息还可以用于建立应用通信的优先级。第四层交换允许用基于端口号(   应用)来区分优先级，设置优先级队列，确保重要的流量(如：VOIP、视频)在得到最快的处理，使紧急应   用获得网络的高级别服务。   　　3.负载均衡：第四层交换负载均衡的原理，就是按照IP地址和TCP端口进行虚拟连接的交换，直接将   数据包发送到目的计算机的相应端口中。具备第四层交换能力的交换机，能作为一个硬件负载均衡器，完   成服务器的负载均衡。   　　于第四层交换基于硬件芯片，因此性能非常优秀，尤其是对于网络传输的速度，交换的速度远远超过   普通的数据包转发。采用第四层交换机设备，所有的集群主机通过第四层交换机与外部Internet相连，外   部客户防问服务器时通过第四层交换机动态分配服务器，实现动态负载均衡，当其中一台服务器出现故障   时，由交换机动态将所有流量分配到集群中的其他主机上。   　　4.主机备用连接：主机备用连接为端口设备提供了冗余连接，从而在交换机发生故障时有效保护系统   ，这种服务允许定义主备交换机，同虚拟服务器定义一样，它们有相同的配置参数。   　　由于第四层交换机共享相同的MAC地址，备份交换机接收和主单元全部一样的数据。这使得备份交换   机能够监视主交换机服务的通信内容。主交换机持续地通知备份交换机第四层的有关数据、MAC数据以及   它的电源状况。主交换机失败时，备份交换机就会自动接管，不会中断对话或连接。   　　5.统计与报告：通过查询第四层数据包，第四层交换机能够提供更详细的统计记录。因为管理员可以   收集到更详细的哪一个IP地址在进行通信的信息，甚至可根据通信中涉及到哪一个应用层服务来收集通信   信息。   　　当服务器支持多个服务时，这些统计对于考察服务器上每个应用的负载尤其有效。增加的统计服务对   于使用交换机的服务器负载均衡服务连接同样十分有用。包含详尽的实时报告和历史纪录报告，全面的报   告功能为管理员提供了对带宽资源的充分掌握，从而使企业可以作出更合适的业务决策。   　　第四层交换机在业界有一通用的名字叫做“应用交换机”，比较有名的有如下几款：美国的F5公司的   BIG-IP 2400系列链路应用交换机可实定制负载平衡，流量优先级安排，基于政策的流量引导，来源、目   的地和应用交换。   　　Radware公司的Web Server Director应用交换机可保障服务器群的完全可用性、优化运行以及完备的   安全性，从而保证网络和数据中心范围内的应用能获得高度可靠性和性能。美国Foundry公司    ServerIronGT-C2404F应用交换机可实现全局服务器负载均衡,高性能 VPN/防火墙负载均衡，透明缓存交   换，,链路负载均衡，防DoS攻击保护服务器。   　　总结：   　　随着网络信息系统由小型到中型到大型的发展趋势，交换技术也由原来最初的基于MAC地址的交换，   发展到基于IP地址的交换，进一步发展到基于IP+端口的交换，本文对第四层交换技术作了一个比较全面   的介绍。   　　如今也有产品更提出了第七层交换(基于内容的交换)。可见，网络交换技术的不断发展使得原来由基   于数据的交换变成了基于应用的交换，不仅提高了网络的访问速度，而且不断地优化了网络的整体性能。 （文章内容如有侵权，敬请来信告知，我们将及时撤销）