Linux系統兩種網路交換方式
交換
雖然大家都連線在一個鏈路上,但這並不意味著資料幀可以隨意到達任何地方。NBMA網路中,控制權在交換機,端主機只能通過交換機到達目標端主機,也就是說,只有在交換機上配置了“這個從這個埠來的資料幀通過了某種檢驗,可以且只可以從那個埠發出去”這個策略時,資料幀才能通過。對於NBMA網路,交換機的實現會更加複雜,因為它內建了很多的協議層邏輯,而不是一個被動的學習。如果我們舉幾個NBMA的例項,可能會更好一些。
對於NBMA,最典型的就是幀中繼和ATM了,廣泛使用的技術是ATM,我們知道ATM十分的複雜,比乙太網複雜多了,我覺得它比IP都要複雜。對於ATM而言,其中一個重要的概念就是虛電路和虛通道,虛電路必須在通訊前建立,ATM交換機的工作就是交換虛路徑使資料幀在配置好的虛通道中傳輸,一個特定的資料幀只能沿著一條虛通道前進,不會到達別的虛通道。ATM的虛通道的配置就是在交換機上進行的,也就是說是交換機控制了資料幀如何進行轉發,端主機只能被動接受這種安排。
NBMA的優勢在於其可控性,不像BMA那樣。對於WAN,一般很少使用BMA,大多數都是使用NBMA,因為WAN的轉發策略相當複雜,在BGP的指導下,鏈路層一般都是特定目標的轉發,絕不能出現任意的廣播,這關係到各個AS的強制性政策,如果一旦出現任意的.廣播,將會使WAN不再安全,這裡的安全可能和政治,國家安全高度相關。
交換
其實BMA網路根本就不是交換網路,也不需要交換,BMA網路的邏輯拓撲永遠都是匯流排型拓撲,在BMA網路引入交換的概念完全是為了優化網路。以乙太網為例,最初的乙太網就是匯流排型的,後來為了便於拓展引入了HUB,也有了網橋用於連線異構乙太網,後來的乙太網交換機在高效能且廉價的雙絞線廣泛應用這個事實的推動下風靡開來,基於匯流排的同軸線逐漸退出。乙太網交換機的最大優勢在於其學習功能,這種學習是一種被動學習,雖說在BMA網路上沒有祕密,然而由於學習型交換機的存在,祕密就侷限於互相認可的通訊雙方了。縱觀整個歷史,我們可以發現,乙太網交換機是一個後來者,雖然它真的顛覆了乙太網的架構,以至於後來的千兆,萬兆乙太網僅僅為了相容才和傳統802.3保持一致,它還是無法顛覆乙太網的本質,這個本質是什麼呢?這就是ARP協議,ARP請求是一個廣播,這個廣播確認了乙太網還是那個最初的廣播型網路。任何通訊都不得不使用arp協議進行地址解析(不考慮靜態配置arp對映的情況),這個地址解析以及後續的單播通訊給了交換機一個學習的機會,知道了某個MAC地址之於本交換機,哪個埠可以到達,這樣交換機就可以過濾掉不必要的廣播了。這種學習是被動的助推性的,即使沒有這種學習機制,資料包還是可以到達目標的,因為BMA網路的實現在端主機,而不是交換機,對於乙太網,預設資料幀會到達同鏈路的任意主機,主機會過濾掉目標MAC不是本機的資料幀,這才是BMA的本質-即實現在主機,交換機僅僅助力,交換機在對於判斷無能為力(比如MAC/埠對映條目老化)時,就會迴歸BMA的本質,也就是使用廣播將資料幀在每個埠廣播。
IPv6取消了arp廣播,某種程度上正在徹底摧毀了乙太網廣播性質的根基。然而即使如此,一個數據幀還是可以將目標MAC改成廣播地址的,在標準沒有改變之前,在交換機對於組播還處於矇昧階段時,交換機看到這種資料幀還是會在所有埠轉發的。
以上就是Linux系統兩種網路交換方式的介紹了,NBMA和BMA可以說是各有各的優勢,可以互相彌補。
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