四层交换机的特点

OSI模型的第四层是传输层。
传输层负责端对端通信，即在网络源和目标系统之间协调通信。
在IP协议栈中这是TCP（一种传输协议）和UDP（用户数据包协议）所在的协议层。
在第四层中，TCP和UDP标题包含端口号（port number），它们可以区分每个数据包包含哪些应用协议（例如HTTP、FTP等）。
端点系统利用这种信息来区分包中的数据，尤其是端口号使一个接收端计算机系统能够确定它所收到的IP包类型，并把它交给合适的高层软件。
端口号和设备IP地址的组合通常称作"插口（socket）"。
1和255之间的端口号被保留，百通赫斯曼卡轨式工业交换机，他们称为"熟知"端口，也就是说，在所有主机TCP/I P协议栈实现中，这些端口号是相同的。
除了"熟知"端口外，标准UNIX服务分配在256到1024端口范围，定制的应用一般在1024以上分配端口号。
分配端口号的清单可以在RFC1700 "Assigned Numbers"上找到。

TCP/UDP端口号提供的附加信息可以为网络交换机所利用，这是第四层交换的基础。
具有第四层功能的交换机能够起到与服务器相连接的"虚拟IP"(VIP)前端的作用。
每台服务器和支持单一或通用应用的服务器组都配置一个VIP地址。
这个VIP地址被发送出去并在域名系统上注册。
在发出一个服务请求时，第四层交换机通过判定TCP开始，来识别一次会话的开始。
然后它利用复杂的算法来确定处理这个请求的较佳服务器。
一旦做出这种决定，交换机就将会话与一个具体的IP地址联系在一起，并用该服务器真正的IP地址来代替服务器上的VIP地址。
 

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交换机的用途

交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。
交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN（虚拟局域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能。

学习：以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。

转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，赫斯曼卡轨式工业交换机，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口） 

消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。
交换机除了能够连接同种类型的网络之外，还可以在不同类型的网络（如以太网和快速以太网）之间起到互连作用。
如今许多交换机都能够提供支持快速以太网或FDDI等的高速连接端口，用于连接网络中的其它交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。

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四层交换介绍

四层交换第四层交换的一个简单定义是：它是一种功能，它决定传输不仅仅依据MAC地址(第二层网桥)或源/目标IP地址（第三层路由），而且依据TCP/UDP(第四层) 应用端口号。
第四层交换功能就象是虚IP，指向物理服务器。
它所传输的业务服从各种各样的协议，有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他协议。
这些业务在物理服务器基础上，卡轨式工业交换机，需要复杂的载量平衡算法。
 

在IP世界，业务类型由终端TCP或UDP端口地址来决定，在第四层交换中的应用区间则由源端和终端IP地址、TCP和UDP端口共同决定。
在第四层交换中为每个供搜寻使用的服务器组设立虚IP地址（VIP），每组服务器支持某种应用。
在域名服务器（DNS）中存储的每个应用服务器地址是VIP，而不是真实的服务器地址。
当某用户申请应用时，一个带有目标服务器组的VIP连接请求（例如一个TCP SYN包）发给服务器交换机。
服务器交换机在组中选取较好的服务器，将终端地址中的VIP用实际服务器的IP取代，并将连接请求传给服务器。
这样，同一区间所有的包由服务器交换机进行映射，在用户和同一服务器间进行传输。

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