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令狐冲和TCP/IP协议的第三层协议的关系

2005-2-15 04:24| 投稿: net

摘要: 来源:天天社区  http://www.ttian.net/forum/ 令狐冲十四岁那年进入华山,那年岳琳珊八岁,岳不群白天给两人指点剑法,晚上令狐冲给小师妹讲故事哄她入睡。后来,岳不群陆续收了劳...
来源:天天社区  http://www.ttian.net/forum/ 令狐冲十四岁那年进入华山,那年岳琳珊八岁,岳不群白天给两人指点剑法,晚上令狐冲给小师妹讲故事哄她入睡。后来,岳不群陆续收了劳德诺,陆大有等徒弟,又忙于修炼紫霞神功,就没有时间指点徒弟。于是他做了一个HUB,从此华山派实现教育电子化,岳不群在网上同时给每个徒弟授课,这种方法很快在五岳剑派内部推广。为了在五岳剑派之间互连,嵩山派掌门左冷禅研制出路由器,使得五岳剑派之间可以互联互通。令狐冲晚上就通过网络给小师妹讲故事。 很快,岳琳珊已经十六岁,变成了一个亭亭玉立的小姑娘了。令狐冲发现自己的目光总是不由自主的在小师妹身上停留,每次和小师妹在一起的时候,总能听到自己强烈的心跳声,经过了一段时间的茶饭不思后,终于有一天晚上,令狐冲在网上给小师妹发了一首情意绵绵的诗:你是风儿我是沙,你是蜜蜂我是花,你是梳子我是头发,你是牙膏我是牙刷。 第二天,华山派开例会,令狐冲怀着忐率不按的心情来到了会议室,发现小师妹红着脸躲在师父后面,而其它的师弟都在偷偷朝自己笑,开完会,一个调皮的师弟就过来叫牙刷师兄,赶紧蒙面逃走。问陆大有,才知道是劳德诺用一个叫NetXRay的工具把自己在网上的大作全抓了出来。令狐冲悔恨万分,于是,闭门研究RFC,成功的研制出LanSwitch。它能够识别设备MAC地址,这样,令狐冲发送给小师妹的数据只有她一个人能够收到。令狐冲晚上可以在网上放心的给小师妹讲故事,偶尔手痒还能敲几句平时心里想又说不出口的话来过瘾,然后,红着脸想象小师妹看到后的表情。 LanSwitch是二层交换设备,它可以理解二层网络协议地址MAC地址。二层交换机在操作过程中不断的收集资料去建立它本身的地址表,这个表相当简单,主要标明某个MAC地址是在哪个端口上被发现的,所以当交换机接收到一个数据封包时,它会检查该封包的目的MAC地址,核对一下自己的地址表以决定从哪个端口发送出去。而不是象HUB那样,任何一个发方数据都会出现在HUB的所有端口上(不管是否为你所需)。这样,LanSwitch在提高效率的同时,也提高了系统的安全性。 接下来的一年,岳不群大量招收门徒,华山派得以极大的壮大,所使用的LanSwitch也多次级连。但门徒中难免鱼龙混杂,当时华山派一批三、四代弟子崇拜万里独行田伯光,成立了一个田协,经常广播争论比赛八百米还是一千米很合理的问题;第三代弟子中有一个叫李洪至的,每天在华山派内部广播发轮大法;更让令狐冲受不了的是,随着师父年龄的增大,变得越来越罗嗦,每句话都要重复二十遍,然后在网上广播。令狐冲想和小师妹,陆大有等人专门使用一个广播域,但如果另外使用一个LanSwitch的话,师父肯定不会同意,于是,他修改了LanSwitch的软件,把小师妹,陆大有等人和自己划成一个虚拟网(VLAN),其它人使用另外的VLAN,广播包只在VLAN内发送,VLAN间通过路由器连接。岳不群也深受田协,李洪至其害,但为与左冷禅抗争,用人之际,只能隐忍,知道了这件事,大为高兴,但仍为令狐冲私自修改软件一事,罚他到思过崖面壁一年,一年之内不得下山。 在华山派内重新使用VLAN进行子网划分,分为五个子网,师父和师娘,小师妹还有林平之在一个VLAN,发轮功弟子用一个VLAN;田协弟子用一个VLAN,其它弟子用一个VLAN,而思过崖上也有单独的一个VLAN。令狐冲到了思过崖,并不难过,终于,世界安静了,依靠左冷禅的路由器,令狐冲还可以每天在网上给小师妹讲故事,聊天。 局域网交换机的引入,使得网络节点间可独享带宽,但是,对于二层广播报文,二层交换机会在各网络节点上进行广播;同时,对于二层交换机无法识别的MAC地址,也必须在广播域内进行广播。当多个二层交换机级连时,二层交换网络上的所有设备都会收到广播消息。在一个大型的二层广播域内,大量的广播使二层转发的效率大大减低,为了避免在大型交换机上进行的广播所引起的广播风暴,需要在一个二层交换网络内进一步划分为多个虚拟网(VLAN)。在一个虚拟网(VLAN)内,由一个工作站发出的信息只能发送到具有相同虚拟网号(VLANID)的其他站点,其它虚拟网(VLAN)的成员收不到这些信息或广播帧。采用虚拟网(VLAN)可以控制网络上的广播风暴和增加网络的安全性。不同虚拟网(VLAN)之间的通信必须通过路由器进行。 但是幸福永远是短暂的,接下来总是无尽的烦恼。随着整个五岳剑派势力的增大,路由器的速度越来越慢。令狐冲发现每次给小师妹讲故事时,小师妹的回答总是珊珊来吃,而且话也很少,总是"嗯","噢"或者"我听着呢"。终于有一天,路由器再也PING不通的,令狐冲三天没有得到小师妹的消息,对着空空的显示屏,再也忍不住,在一个下着雪的晚上,偷偷下山找小师妹,到了小师妹窗前,发现小师妹正在网上和小林子热烈的聊天,全没注意一边的自己,内心一阵酸痛,回到思过崖,大病一场。病好后潜心研究,终于有一天,做出来一个路由器,这时,令狐冲发现,此时华山派已经有了三十个VLAN,路由器必须为每个VLAN分配一个接口,接口不够用,而且,两个子网内通过路由器的交换速度远远低于二层交换的速度。 二层交换机划分虚拟子网后,就出现了一个问题:不同虚拟子网之间的转发需要通过其它路由器来实现。二层交换机的不同VLAN节点间的转发需要通过路由器设备来实现大大浪费了端口,而路由器的高成本,低效率又使它无法满足大量子网情况下的三层转发需求,三层交换的概念就在这种情况下被提了出来。 这天晚上,令狐冲心灰意懒,借酒消愁,这时,一个黑影出现在他的面前,原来是一个道风仙骨的老人,正是风清扬。风清扬听了令狐冲的疑惑,说:路由器接口不够,把路由器做在LanSwitch内部不就可以了;交换速度慢,是因为路由器查找的是网段路由,而LanSwitch直接查MAC对应出端口,当然速度快。为什么不能直接根据IP地址查到出端口呢?令狐冲一听,大为仰慕,但还是不明白,IP地址那么多,而且经常变化,如何能够直接查到出端口呢?风清扬说:  "你先坐下,让我来问你,华山派有多少弟子?" "一万六千左右。" "你全知道他们住哪里吗?" "不知道。" "岳不群要你找一个不知道住哪里的人,如何去找?" "查华山派电话号码查询系统,找到他的地址,然后去找他。" "如果你回来后再让你找这个人,又如何去找?" "如何.... ,查华山派电话号码查询系统,找到他的地址,然后去找他。" "你不知道到这个人的地址吗?" "知道,但师父说,华山派的地址那么多,而且经常变化,不用知道地址。" "岳不群这小子,把徒弟都教成木头了!我问你,你自己认为应该如何找?" "直接去找!" "好!你这人还不算太苯。那你知道了一个人的地址后,是不是永远记住了?" "有的人记住了。其它的都忘了。" "为什么忘了?" "因为我记不了那么多人,而且一段时间没有去找他。" "华山派电话号码查询系统里的地址是如何获得的?" "我在空旷处大喊一声他的名字,他听到后就会来找我,告诉我他的地址。" 风清扬又问了大把类似脑筋急转弯的问题,然后风清扬说:"现在你明白根据IP地址直接查出端口的道理了吗?等到你明白这个道理,你自然会做出三层交换机来",令狐冲仔细回忆了今天的话,终于明白了和二层转发由MAC地址对应到出端口的道理一样,三层转发也可以直接由IP地址对应到出端口,IP地址的路由可以通过ARP来学习,同样需要老化。这样,VLAN间转发除第一个包需要通过ARP获得主机路由外,其它的报文直接根据IP地址就能够查找到出端口,转发速度远远高于路由器转发的速度。抬头看时,风清扬已经走了。 一年后,令狐冲下思过崖,成功的推出Quidway S8016路由交换机。实现了VLAN间的互通,并且与嵩山,黑木崖等路由器实现互通。 三层交换机是在二层交换机的基础上增加三层交换功能,但它不是简单的二层交换机加路由器,二而是采用了不同的转发机制。路由器的转发采用最长匹配的方式,实现复杂,通常使用软件来实现,。而三层交换机的路由查找是针对流的,它利用CACHE技术,很容易采用ASIC实现,因此,可以大大的节约成本,并实现快速转发。 很多文章会提及三层交换机和路由器的区别,一般的比较是三层交换机又快又便宜。这些话没有错,但场合是汇聚层。我们看到,在汇聚层,面向三层交换机直接下挂的主机,因为能够获得其主机路由,所以三层交换机能够实现快速查找;而对于通过其它路由器连接多个子网后到达的主机,三层交换机和路由器的处理是一样的,同样采用最长匹配的方法查找到下一跳,由下一跳路由器进行转发。 因此,通常的组网方式是在骨干层使用GSR,汇聚层使用三层交换机。当然,对于一个小型的城域网,也可以直接拿三层交换机组网,不需要GSR。_______________________________________
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