2010年7月28日 星期三

OSI與DoD、還有layer3與layer2的差別

OSI(Open Systems Interconncetion)七層,直接看圖吧,圖片來源:http://www.compu-art.de/mars_nwe/bilder/osi.gif




簡單來說
    1. Physical layer 包含接頭、介質、資料實體化
    2. Data Link 包含同步、偵錯(CRC)、MAC(Media Access Control)
    3. Network 包含定址與路徑
    4. Transport 包含封裝與資料流控制(Control Data Flow)
    ----------------在本地端以上四層即為Interface溝通--------------------------
    5. Session 定義溝通傳輸模式
    6. Presentation 內碼轉換(ASCII與早期的EBCDIC)、加解密、壓縮等
    7. Application 應用程式

實做在資料傳輸時一層層的加上Header和Trailer,送到遠端後再一層層解開,所以每一層都可以得到相對應的資訊.
TCP/IP則是應用DoD(Department of Defense)模型的實做,基本上與OSI差別不大,只是一個四層(Link、Network、Transport、Application)然後一個七層.


好,瞭解了OSI,Layer 2和Layer 3就可以直接對應數字啦~~

以下來源為:http://redhat.ecenter.idv.tw/bbs/printthread.php?s=c7242edc00bde9c5d3ef37c73d636ee6&threadid=43803


Layer 3
Switch (第三層交換器)



Layer 3 Switch
又稱為IP Switch 或Switch Router,
意即其工作於第三層網路層的通信協定(如IP),並藉由解析第三層表頭(Header)將封包傳至目的地,有別於傳統的路由器以軟體的方式來執行路由運算
與傳送,Layer 3 Switch是以硬體的方式(通常由專屬ASIC構成)來加速路由運算與封包傳送率並結合Layer 2
的彈性設定,因此其效能通常可達每秒數百萬封包(Million packet per
second)的傳送率,並具備數十個至上百個以上的高速乙太網路(Fast Ethernet)連接埠,或數個至數十個超高速乙太網路(Gigabit
Ethernet)連接埠之容量。




傳統路由器通常可處理Multiprotocal 多重協定路由運算(如IP,IPX AppleTalk,DEC Net...etc)但Layer 3
Switch 通常只處理IP
及IPX,此乃為簡化設計,降低路由運算與軟體的複雜性以提昇效能,並配合網路協定發展的單純化(多重協定慢慢簡化至IP一種協定)趨勢所致。




由於Layer 2 的Switch 並無法有效的阻絕廣播域(Broadcast Domain)如ARP (Address Resolution
Protocol)及Win95/98 中大量使用的NetBEUI協定均大量使用廣播封包,因此就算Layer 2 Switch 以VLAN
(Virtual LAN)的方式(虛擬網路)將經常要通訊的群組構成一廣播域(Broadcast
Domain)來試圖降低broadcast封包對網路層的影響,但仍無法完全避免廣播風暴問題(同一個VLAN間仍會產生廣播風暴),再加上現今網路
(尤其是Campus內部間流量及對外的Internet/Intranet流量)已不是80/20規則(80%流量在本地,20%是外地),而是漸漸成
為20/80規則,且加上Client/Server 及Distributor Server之運用,因此單靠Layer 2
Switch或傳統Router路由器便無法符合對效能(傳統路由器變成瓶頸)及Intranet上對安全顧忌(Layer 2 Broadcast
Domain,對因廣播而使資訊傳送被盜取的安全疑慮)之要求,因此Layer 3
Switch便大量興起,初期只運用Core端(骨幹),現在的趨勢已漸漸走向桌面(Layer 3 down to desktop)。




如同傳統路由器(Router),Layer 3
Switch的每一個連接埠(port)都是一個子網路(Subnet),而一個子網路就單獨是一個Broadcast
Domain廣播域,因此每一個port的廣播封包並不會流竄到另一個port,其僅負責傳送要跨越子網路的封包(Routing
Forward),並以目的地的IP位址(目的地子網路的網路號碼)來決定封包要轉送至哪一個port,並以Routing
Protocol(如RIP或OSPF)來交換Routing Table並學習網路拓蹼,其通常存放於Layer 3 Switch的Routing
Forward Data-Base(FDB),並以硬體及Route Cache的方式來加速IP table
lookup並予以定址與更新(目前大多以ASICIC來執行),因此才得以提昇運算效能達成Wiring Speed Forward之目的。




Layer 3 Switch通常提供較大頻寬的交換核心(Switch Fabric)以提供較大的容量(Port
Capacity)與較高的交換效能,近來各廠家並不斷附以Layer 3 Switch更強大的支援能力,如Class of
Service(服務等級優先權),Quality of Service(服務品質保證),Policy
Management(策略分級品質與頻寬管制與管理),Multicast
Routing(群組廣播路由傳送)等功能,以符合網路環境的快速變化與應用。


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