Введение

Сетевой коммутатор, обеспечивающий функциональность выше уровня канального уровня.

Многослойный коммутатор (MLS) – это сетевое устройство, которое выполняет коммутацию на втором уровне модели OSI, как и обычный сетевой коммутатор, и предоставляет дополнительные функции на более высоких уровнях OSI. MLS был изобретен инженерами компании Digital Equipment Corporation. Технологии коммутации критически важны для сетевого проектирования, поскольку они позволяют направлять трафик только туда, где он необходим в большинстве случаев, используя быстрые аппаратные методы. Коммутация использует различные типы сетевых коммутаторов. Стандартный коммутатор известен как коммутатор второго уровня и обычно встречается практически в любой локальной сети. Коммутаторы третьего или четвертого уровня требуют более продвинутых технологий (см. управляемый коммутатор) и стоят дороже, поэтому обычно используются в крупных локальных сетях или в специализированных сетевых средах.

Переключение на 4-й уровень

Переключение на 4-м уровне означает аппаратную технологию коммутации 3-го уровня, которая также способна учитывать тип сетевого трафика (например, различать UDP и TCP). Переключение на 4-м уровне обеспечивает дополнительную инспекцию пакетов путем анализа номеров портов в заголовке транспортного уровня для принятия решений о маршрутизации (то есть портов, используемых HTTP, FTP и VoIP). Эти номера портов определены в RFC 1700 и соответствуют протоколу, программе или приложению верхнего уровня. Используя переключение на 4-м уровне, сетевой администратор может настроить коммутатор для приоритезации сетевого трафика в зависимости от приложения. Информация 4-го уровня также может использоваться для принятия решений о маршрутизации. Например, расширенные списки контроля доступа могут фильтровать пакеты на основе номеров портов 4-го уровня. Другой пример – учетная информация, собираемая с использованием sFlow в соответствии с открытыми стандартами. Коммутатор 4-го уровня может использовать информацию из протоколов транспортного уровня для принятия решений о пересылке. По сути, это возможность использовать номера портов источника и назначения в TCP и UDP для разрешения, блокировки и приоритезации соединений.

переключатель уровня 47, переключатель сети или переключатель контента

Некоторые коммутаторы могут использовать информацию о пакетах до 7-го уровня модели OSI; их можно назвать коммутаторами 4–7 уровня, веб-коммутаторами или коммутаторами приложений. Контент-свитчи обычно используются для балансировки нагрузки между группами серверов. Балансировка нагрузки может выполняться для HTTP, HTTPS, VPN или любого TCP/IP трафика, использующего определенный порт. Балансировка нагрузки часто включает в себя преобразование сетевых адресов (NAT), чтобы клиент, использующий сбалансированную нагрузку службу, не знал, какой именно сервер обрабатывает его запросы. Некоторые коммутаторы 4–7 уровня могут выполнять преобразование сетевых адресов (NAT) на аппаратной скорости. Контент-свитчи часто могут использоваться для выполнения стандартных операций, таких как шифрование и дешифрование SSL, чтобы снизить нагрузку на серверы, принимающие трафик, или централизовать управление цифровыми сертификатами. Коммутация 7-го уровня – это технология, используемая в сети доставки контента (CDN). Некоторые приложения требуют, чтобы повторные запросы от клиента направлялись на один и тот же сервер приложений. Поскольку клиент обычно не знает, с каким сервером он взаимодействовал ранее, контент-свитчи реализуют механизм "прилипания" (stickiness). Например, запросы с одного и того же IP-адреса источника каждый раз направляются на один и тот же сервер приложений. "Прилипание" также может быть основано на SSL-идентификаторах, а некоторые контент-свитчи могут использовать файлы cookie для обеспечения этой функциональности.

Балансировщик нагрузки 4-го уровня

Маршрутизатор работает на транспортном уровне и принимает решения о том, куда направлять пакеты. Современные маршрутизаторы балансировки нагрузки могут использовать различные правила для определения маршрута трафика. Эти правила могут основываться на минимальной нагрузке, наименьшем времени отклика или просто на равномерном распределении запросов между несколькими серверами, предоставляющими одинаковые услуги. Это также является методом обеспечения отказоустойчивости: если один сервер недоступен, маршрутизатор не будет направлять на него трафик. Маршрутизатор также может поддерживать NAT с учетом портов и транзакций, выполняя преобразование портов для перенаправления входящих пакетов на один или несколько серверов, скрытых за одним IP-адресом.

7 слой

Коммутаторы седьмого уровня могут распределять нагрузку на основе унифицированных указателей ресурсов (URL) или с использованием специфичной для конкретной установки методики для распознавания транзакций на уровне приложений. Коммутатор седьмого уровня может включать веб-кэш и участвовать в сети доставки контента (CDN).