四層交換機是什麼

導讀：第二層交換機和第三層交換機都是基於埠地址的端到端的交換過程，雖然這種基於MAC地址和IP地址的交換機技術，能夠極大地提高各節點之間的資料傳輸率，但卻無法根據埠主機的應用需求來自主確定或動態限制埠的交換過程和資料流量，即缺乏第四層智慧應用交換需求。第四層交換機不僅可以完成端到端交換，還能根據埠主機的應用特點，確定或限制它的交換流量。簡單地說，第四層交換機是基於傳輸層資料包的交換過程的，是一類基於TCP/IP協議應用層的使用者應用交換需求的新型區域網交換機。第四層交換機支援TCP/UDP第四層以下的所有協議，可識別至少80個位元組的資料包包頭長度，可根據TCP/UDP埠號來區分資料包的應用型別，從而實現應用層的訪問控制和服務質量保證。所以，與其說第四層交換機是硬體網路裝置，還不如說它是軟體網路管理系統。也就是說，第四層交換機是一類以軟體技術為主，以硬體技術為輔的網路管理交換裝置。

最後值得指出的是，某些人在不同程度上還存在一些模糊概念，認為所謂第四層交換機實際上就是在第三層交換機上增加了具有通過辨別第四層協議埠的能力，僅在第三層交換機上增加了一些增值軟體罷了，因而並非工作在傳輸層，而是仍然在第三層上進行交換操作，只不過是對第三層交換更加敏感而已，從根本上否定第四層交換的關鍵技術與作用。我們知道，資料包的第二層IEEE802.1P欄位或第三層IPToS欄位可以用於區分資料包本身的優先順序，我們說第四層交換機基於第四層資料包交換，這是說它可以根據第四層TCP/UDP埠號來分析資料包應用型別，即第四層交換機不僅完全具備第三層交換機的所有交換功能和效能，還能支援第三層交換機不可能擁有的網路流量和服務質量控制的智慧型功能。

　　第四層交換機支援的重要技術

如上所述，第二層交換裝置是依賴於MAC地址和802.1Q協議的VLAN標籤資訊來完成鏈路層交換過程的，第三層交換/路由裝置則是將IP地址資訊用於網路路徑選擇來完成交換過程的，第四層交換裝置則是用傳輸層資料包的包頭資訊來幫助資訊交換和傳輸處理的。也就是說，第四層交換機的交換資訊所描述的具體內容，實質上是一個包含在每個IP包中的所有協議或程序，如用於Web傳輸的'HTTP，用於檔案傳輸的FTP，用於終端通訊的Telnet，用於安全通訊的SSL等協議。這樣，在一個IP網路裡，普遍使用的第四層交換協議，其實就是TCP(用於基於連線的對話，例如FTP)和UDP(用基於無連線的通訊，例如SNMP或SMTP)這兩個協議。

由於TCP和UDP資料包的包頭不僅包括了“埠號”這個域，它還指明瞭正在傳輸的資料包是什麼型別的網路資料，使用這種與特定應用有關的資訊(埠號)，就可以完成大量與網路資料及資訊傳輸和交換相關的質量服務，其中最值得說明的是如下五項重要應用技術，因為它們是第四層交換機普遍採用的主要技術。