什么是四層交換機(jī)

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　　第二層交換機(jī)和第三層交換機(jī)都是基于端口地址的端到端的交換過程，雖然這種基于MAC地址和IP地址的交換機(jī)技術(shù)，能夠極大地提高各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸率，但卻無法根據(jù)端口主機(jī)的應(yīng)用需求來自主確定或動(dòng)態(tài)限制端口的交換過程和數(shù)據(jù)流量，即缺乏第四層智能應(yīng)用交換需求。第四層交換機(jī)不僅可以完成端到端交換，還能根據(jù)端口主機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn)，確定或限制它的交換流量。簡(jiǎn)單地說，第四層交換機(jī)是基于傳輸層數(shù)據(jù)包的交換過程的，是一類基于TCP/IP協(xié)議應(yīng)用層的用戶應(yīng)用交換需求的新型局域網(wǎng)交換機(jī)。

　　第四層交換機(jī)支持TCP/UDP第四層以下的所有協(xié)議，可識(shí)別至少80個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)包包頭長(zhǎng)度，可根據(jù)TCP/UDP端口號(hào)來區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)包的應(yīng)用類型，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層的訪問控制和服務(wù)質(zhì)量保證。所以，與其說第四層交換機(jī)是硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，還不如說它是軟件網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。也就是說，第四層交換機(jī)是一類以軟件技術(shù)為主，以硬件技術(shù)為輔的網(wǎng)絡(luò)管理交換設(shè)備。

　　最后值得指出的是，某些人在不同程度上還存在一些模糊概念，認(rèn)為所謂第四層交換機(jī)實(shí)際上就是在第三層交換機(jī)上增加了具有通過辨別第四層協(xié)議端口的能力，僅在第三層交換機(jī)上增加了一些增值軟件罷了，因而并非工作在傳輸層，而是仍然在第三層上進(jìn)行交換操作，只不過是對(duì)第三層交換更加敏感而已，從根本上否定第四層交換的關(guān)鍵技術(shù)與作用。我們知道，數(shù)據(jù)包的第二層IEEE802.1P字段或第三層IPToS字段可以用于區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)包本身的優(yōu)先級(jí)，我們說第四層交換機(jī)基于第四層數(shù)據(jù)包交換，這是說它可以根據(jù)第四層TCP/UDP端口號(hào)來分析數(shù)據(jù)包應(yīng)用類型，即第四層交換機(jī)不僅完全具備第三層交換機(jī)的所有交換功能和性能，還能支持第三層交換機(jī)不可能擁有的網(wǎng)絡(luò)流量和服務(wù)質(zhì)量控制的智能型功能。

　　第四層交換機(jī)支持的重要技術(shù)

　　如上所述，第二層交換設(shè)備是依賴于MAC地址和802.1Q協(xié)議的VLAN標(biāo)簽信息來完成鏈路層交換過程的，第三層交換/路由設(shè)備則是將IP地址信息用于網(wǎng)絡(luò)路徑選擇來完成交換過程的，第四層交換設(shè)備則是用傳輸層數(shù)據(jù)包的包頭信息來幫助信息交換和傳輸處理的。也就是說，第四層交換機(jī)的交換信息所描述的具體內(nèi)容，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)包含在每個(gè)IP包中的所有協(xié)議或進(jìn)程，如用于Web傳輸?shù)腍TTP，用于文件傳輸?shù)腇TP，用于終端通信的Telnet，用于安全通信的SSL等協(xié)議。這樣，在一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)里，普遍使用的第四層交換協(xié)議，其實(shí)就是TCP(用于基于連接的對(duì)話，例如FTP)和UDP(用基于無連接的通信，例如SNMP或SMTP)這兩個(gè)協(xié)議。

　　由于TCP和UDP數(shù)據(jù)包的包頭不僅包括了“端口號(hào)”這個(gè)域，它還指明了正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包是什么類型的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，使用這種與特定應(yīng)用有關(guān)的信息(端口號(hào))，就可以完成大量與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)及信息傳輸和交換相關(guān)的質(zhì)量服務(wù)，其中最值得說明的是如下五項(xiàng)重要應(yīng)用技術(shù)，因?yàn)樗鼈兪堑谒膶咏粨Q機(jī)普遍采用的主要技術(shù)。