计算机网络应用四层交换主要优势与应用

时间：2021-05-05 07:54:42　来源：勤学考试网本文已影响人

计算机网络应用四层交换的主要优势与应用

四层交换的设计在于为了扩展以前服务器和应用中第二层和第三层交换的性能和业务流的管理能力，最主要的作用是提供服务器和服务器群的可靠性和可扩充性。

1．四层交换主要优势

四层交换能够使用第三层和第四层数据信息中的报头信息，并根据应用区间来识别业务流，从而将整个区间段的业务流分配到合适的服务器进行处理。除此之外，四层交换还具有以下优势：

●提高安全性

四层交换的包过滤技术，能够对所管辖的网络和服务器提供保护标准。利用这些保护标准可以对付来自某个IP地址或子网的面向特定应用的非授权访问。即包过滤器能够禁止特定的一组用户或子网访问服务器。或者反过来，可以赋予一组用户或子网访问的权利。

●改进对紧急任务的服务质量

为了向基于HTTP的应用提供比服务器群所支持的其它服务级别更高的服务，可以在应用层定义通信优先权（服务质量）。所有给这个服务器的、目标端口为HTTP口的数据可以得到一个比到该机其它端口的数据高的优先权。因为现在可以获得网络的边缘和核心都适用的第四层交换机，这类交换完全能够用于在整个网络上为基于Web数据流的服务器提供高水平服务。

●优化可访问能力

服务器负载平衡能力用于根据用户的需要，公正地分配到每台服务器的Web流量，性能较高的服务器能够接收更多的对话，否则可以在特定的服务器上对提供服务的对话数进行限制。为了实现这一点，要定义包括多个服务器的虚拟服务器组，并在其上设置相应的负载均衡尺度，这些正是第四层交换机所特有的支持能力。

●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。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交换机全部一样的数据。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。如果主交换机发生故障时，那么备份交换机可以立即接管工作，不会中断对话或连接，从而保证网络的正常运行。

●改进管理

改进管理是指管理员能够使用第四层交换机所支持的统计特性，获得更加丰富的关于到达服务器群的数据信息。通过改进的管理，管理员不仅可以跟踪服务器和客户机之间的数据，还可以很好地跟踪应用服务在工作、服务器上的活动和被打开对话数等重要信息。

2．四层交换主要应用

四层交换在网络中的应用非常灵活，既可以用在网络中心的汇接点，又可以应用在局域网分布层的边缘接入处，甚至作为工作组级交换机来支持交换到桌面。

在性能和功能方面，四层交换不但能够在网络中实现端到端的服务质量，应用于网络边缘识别，还能为数据包打上优先级标记。在拥塞控制、拥塞避免和数据整形方面，虽然三层交换机也支持排队阻塞控制及IEEE 802.3X协议等，但四层交换机还支持广泛应用于路由器而很少应用于三层交换机上的加权循环（Weighted Round Robin，WRR）、拥塞避免（Weighted Randomly Early Discard，WRED）、随机早期检测（Random Early Detection，RED）、速率限制（Committed access rate，CAR）等。

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