剖析三層交換機(jī)與其它層交換機(jī)之間區(qū)別與聯(lián)系
在內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)流量大，要求快速轉(zhuǎn)發(fā)響應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)中，如全部由三層交換機(jī)來做這個(gè)工作，首先必須解決的就是與光纖通道交換機(jī)的互聯(lián)問題，因此無法發(fā)揮作用。
三層交換機(jī)到底能否取代路由器一直是人們爭論的焦點(diǎn)，但是客觀的講，只是在某些環(huán)境下三層交換機(jī)可以代替路由器的功能。近年來隨著Internet/Intranet的迅猛發(fā)展和B/S計(jì)算模式的廣泛應(yīng)用，跨地域、跨網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)急劇增長，業(yè)界和用戶深感傳統(tǒng)的路由器在網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸效應(yīng)。
而三層交換機(jī)既可操作在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的第三層，起到路由決定的作用，又具有幾乎達(dá)到第二層交換的速度，且價(jià)格相對較低。一時(shí)間，三層交換機(jī)將取代路由器成為網(wǎng)絡(luò)界最流行的話題。
但事實(shí)果真如此嗎？傳統(tǒng)的路由器在網(wǎng)絡(luò)中有路由轉(zhuǎn)發(fā)、防火墻、隔離廣播等作用，而在一個(gè)劃分了VLAN以后的網(wǎng)絡(luò)中，邏輯上劃分的不同網(wǎng)段之間通信仍然要通過路由器轉(zhuǎn)發(fā)。
由于在局域網(wǎng)上，不同VLAN之間的通信數(shù)據(jù)量很大，這樣，如果路由器要對每一個(gè)數(shù)據(jù)包都路由一次，隨著網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)量的不斷增大，它將成為瓶頸。而第三層交換技術(shù)就是將路由技術(shù)與交換技術(shù)合二為一的技術(shù)。
在對第一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行路由后，它將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)MAC地址與IP地址的映射表，當(dāng)同樣的數(shù)據(jù)流再次通過時(shí)，將根據(jù)此表直接從二層通過而不是再次路由，從而消除了路由器進(jìn)行路由選擇而造成網(wǎng)絡(luò)的延遲，提高了數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的效率。
路由器的轉(zhuǎn)發(fā)采用最長匹配的方式，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，通常使用軟件來實(shí)現(xiàn)。而三層交換機(jī)的路由查找是針對流的，它利用CACHE技術(shù)，很容易采用ASIC實(shí)現(xiàn)，因此，可以大大節(jié)約成本，并實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)發(fā)。
但從技術(shù)上講，路由器和三層交換機(jī)在數(shù)據(jù)包交換操作上存在著明顯區(qū)別。路由器一般由基于微處理器的引接執(zhí)行數(shù)據(jù)包交換，而三層交換機(jī)通過硬件執(zhí)行數(shù)據(jù)包交換。因此與三層交換機(jī)相比，路由器功能更為強(qiáng)大，像NAT、VPN等功能仍無法被完全替代。
處于同一個(gè)局域網(wǎng)中的各子網(wǎng)的互聯(lián)，可以用三層交換機(jī)來代替路由器，但局域網(wǎng)必須與公網(wǎng)互聯(lián)以實(shí)現(xiàn)跨地域的網(wǎng)絡(luò)，這時(shí)路由器就不可缺少。一個(gè)完全構(gòu)建在交換機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)會(huì)出現(xiàn)諸如碰撞、堵塞以及通信混亂等問題。使用路由器將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)子網(wǎng)，通過路由所具備的功能來有效進(jìn)行安全控制策略，則可以避這些問題。
三層交換機(jī)現(xiàn)在還不能提供完整的路由選擇協(xié)議，而路由器則具備同時(shí)處理多個(gè)協(xié)議的能力。當(dāng)連接不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，像以太網(wǎng)和令牌環(huán)的組合網(wǎng)絡(luò)，依靠三層交換機(jī)是不可能完成網(wǎng)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。除此之外，路由器還具有第四層網(wǎng)絡(luò)管理能力，這也是三層交換機(jī)所不具備的。所以，三層交換機(jī)并不等于路由器，也不可能完全取代路由器。
在刀片服務(wù)器領(lǐng)域，目前還存在著一些爭論。比如，廠商各自刀片的連接方式?jīng)]有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。而業(yè)界對此也產(chǎn)生了兩種爭論，一種是，只有刀片服務(wù)器的標(biāo)準(zhǔn)制定完成了以后才能夠使得該產(chǎn)品的應(yīng)用普遍起來。
而相反的觀點(diǎn)則認(rèn)為，也許不等標(biāo)準(zhǔn)制定完成，刀片服務(wù)器就會(huì)得到用戶的接受，而接受程度最大的廠商逐漸承擔(dān)制定標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)。刀片交換機(jī)的產(chǎn)生從一定程度上屏蔽了它前端的服務(wù)器差異，經(jīng)過刀片交換機(jī)之后，服務(wù)器可以方便地連接至存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)中。
但是，刀片服務(wù)器之間的差異一部分轉(zhuǎn)移到了光纖通道交換機(jī)上，Tom也指出，刀片交換機(jī)與各廠商之間的集成有著很大的差別。事實(shí)上，與每個(gè)服務(wù)器廠商進(jìn)行定制差異巨大的嵌入式刀片交換機(jī)，是一個(gè)不可完成的任務(wù)。
之前在存儲(chǔ)領(lǐng)域的連接情況是，服務(wù)器通過HBA卡與存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)中的光纖通道交換機(jī)相連，而在刀片服務(wù)器世界里，存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)的一部分已經(jīng)附著在服務(wù)器中了，因此刀片服務(wù)器接入SAN，首先必須解決的就是與光纖通道交換機(jī)的互聯(lián)問題。
大家都知道，在原有的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)里，不同廠商的交換機(jī)產(chǎn)品很難進(jìn)行實(shí)際的連接，盡管各廠商都聲稱他們的產(chǎn)品遵從行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，互聯(lián)不成問題，但是，這只是理論上的。事實(shí)上。
多廠商交換機(jī)共同構(gòu)建的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)在用戶的IT環(huán)境中幾乎不存在。一個(gè)例子更能容易的說明這一點(diǎn)，有用戶介紹，他們最初購買的是上文提到的Qlogic與IBM合作開發(fā)的刀片服務(wù)器產(chǎn)品，但是很難連接至原有的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)中，因此無法發(fā)揮作用。
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