OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型的第四層是傳輸層。傳輸層負(fù)責(zé)端到端通信,即在網(wǎng)絡(luò)源和目標(biāo)系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)通信。在IP協(xié)議棧中這是TCP(傳輸控制協(xié)議)和UDP(用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)所在的協(xié)議層。TCP和UDP包含端口號(hào),它可以唯一區(qū)分每個(gè)數(shù)據(jù)包包含哪些應(yīng)用協(xié)議(例如HTTP、FTP、telnet等等)。TCP/UDP端口號(hào)提供的附加信息可以為網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)所利用,四層交換機(jī)利用這種信息來(lái)區(qū)分包中的數(shù)據(jù),這是第四層交換的基礎(chǔ)。
四層交換的主要功能如下:
1.?dāng)?shù)據(jù)包過(guò)濾:在傳統(tǒng)路由器上,采用第四層信息端口號(hào)去定義訪(fǎng)問(wèn)控制列表過(guò)濾規(guī)則。四層交換也借用了控制列表的概念,但和基于軟件的路由器不一樣,第四層交換是在ASIC專(zhuān)用高速芯片中實(shí)現(xiàn)的,從而使過(guò)濾控制可以線(xiàn)速進(jìn)行。
2.服務(wù)質(zhì)量:TCP/UDP第四層信息還可以用于建立應(yīng)用通信的優(yōu)先級(jí)。第四層交換允許用基于端口號(hào)(應(yīng)用)來(lái)區(qū)分優(yōu)先級(jí),設(shè)置優(yōu)先級(jí)隊(duì)列,確保重要的流量(如:VOIP、視頻)在得到最快的處理,使緊急應(yīng)用獲得網(wǎng)絡(luò)的高級(jí)別服務(wù)。
3.負(fù)載均衡:第四層交換負(fù)載均衡的原理,就是按照IP地址和TCP端口進(jìn)行虛擬連接的交換,直接將數(shù)據(jù)包發(fā)送到目的計(jì)算機(jī)的相應(yīng)端口中。具備第四層交換能力的交換機(jī),能作為一個(gè)硬件負(fù)載均衡器,完成服務(wù)器的負(fù)載均衡。由于第四層交換基于硬件芯片,因此性能非常優(yōu)秀,尤其是對(duì)于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣,交換的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)普通的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。采用第四層交換機(jī)設(shè)備,所有的集群主機(jī)通過(guò)第四層交換機(jī)與外部Internet相連,外部客戶(hù)防問(wèn)服務(wù)器時(shí)通過(guò)第四層交換機(jī)動(dòng)態(tài)分配服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡,當(dāng)其中一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí),由交換機(jī)動(dòng)態(tài)將所有流量分配到集群中的其他主機(jī)上。