四層交換

第四層交換的一個(gè)簡(jiǎn)單定義是：它是一種功能，它決定傳輸不僅僅依據(jù)MAC地址(第二層網(wǎng)橋)或源/目標(biāo)IP地址(第三層路由),而且依據(jù)TCP/UDP(第四層) 應(yīng)用端口號(hào)。第四層交換功能就象是虛IP，指向物理服務(wù)器。它傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)服從的協(xié)議多種多樣，有HTTP、FTP、NFS、Telnet或其他協(xié)議。這些業(yè)務(wù)在物理服務(wù)器基礎(chǔ)上，需要復(fù)雜的載量平衡算法。在IP世界，業(yè)務(wù)類型由終端TCP或UDP端口地址來(lái)決定，在第四層交換中的應(yīng)用區(qū)間則由源端和終端IP地址、TCP和UDP端口共同決定。
　 在第四層交換中為每個(gè)供搜尋使用的服務(wù)器組設(shè)立虛IP地址（VIP），每組服務(wù)器支持某種應(yīng)用。在域名服務(wù)器（DNS）中存儲(chǔ)的每個(gè)應(yīng)用服務(wù)器地址是VIP，而不是真實(shí)的服務(wù)器地址。
　 當(dāng)某用戶申請(qǐng)應(yīng)用時(shí)，一個(gè)帶有目標(biāo)服務(wù)器組的VIP連接請(qǐng)求（例如一個(gè)TCP SYN包）發(fā)給服務(wù)器交換機(jī)。服務(wù)器交換機(jī)在組中選取最好的服務(wù)器，將終端地址中的VIP用實(shí)際服務(wù)器的IP取代，并將連接請(qǐng)求傳給服務(wù)器。這樣，同一區(qū)間所有的包由服務(wù)器交換機(jī)進(jìn)行映射，在用戶和同一服務(wù)器間進(jìn)行傳輸。
二，第四層交換的原理
　 OSI模型的第四層是傳輸層。傳輸層負(fù)責(zé)端對(duì)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（一種傳輸協(xié)議）和UDP（用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議）所在的協(xié)議層。
　 在第四層中，TCP和UDP標(biāo)題包含端口號(hào)（portnumber），它們可以唯一區(qū)分每個(gè)數(shù)據(jù)包包含哪些應(yīng)用協(xié)議（例如HTTP、FTP等）。端點(diǎn)系統(tǒng)利用這種信息來(lái)區(qū)分包中的數(shù)據(jù)，尤其是端口號(hào)使一個(gè)接收端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠確定它所收到的IP包類型，并把它交給合適的高層軟件。端口號(hào)和設(shè)備IP地址的組合通常稱作“插口（socket）”。
　 1和255之間的端口號(hào)被保留，他們稱為“熟知”端口，也就是說(shuō)，在所有主機(jī)TCP/I
P協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)中，這些端口號(hào)是相同的。除了“熟知”端口外，標(biāo)準(zhǔn)UNIX服務(wù)分配在256到1024端口范圍，定制的應(yīng)用一般在1024以上分配端口號(hào).
　　 分配端口號(hào)的最近清單可以在RFc1700”Assigned Numbers”上找到。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，這是第4層交換的基礎(chǔ)。
　　 "熟知"端口號(hào)舉例:

　　　　　　 應(yīng)用協(xié)議　　　　 端口號(hào)
　　　　　　 FTP　　　　　　　 20（數(shù)據(jù)）
　　　　　　　　　　　　　　　　　 21（控制）
　　　　　　 TELNET　　　　23
　　　　　　 SMTP　　　　　 25
　　　　　　 HTTP　　　　　　 80
　　　　　　 NNTP　　　　　 119
　　　　　　 NNMP　　　　　 16
　　　　　　　　　　　　　　　　　 162（SNMP traps）
　 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，這是第四層交換的基礎(chǔ)。
　 具有第四層功能的交換機(jī)能夠起到與服務(wù)器相連接的“虛擬IP”(VIP)前端的作用。
每臺(tái)服務(wù)器和支持單一或通用應(yīng)用的服務(wù)器組都配置一個(gè)VIP地址。這個(gè)VIP地址被發(fā)送出去并在域名系統(tǒng)上注冊(cè)。
　 在發(fā)出一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，第四層交換機(jī)通過(guò)判定TCP開(kāi)始，來(lái)識(shí)別一次會(huì)話的開(kāi)始。然后它利用復(fù)雜的算法來(lái)確定處理這個(gè)請(qǐng)求的最佳服務(wù)器。一旦做出這種決定，交換機(jī)就將會(huì)話與一個(gè)具體的IP地址聯(lián)系在一起，并用該服務(wù)器真正的IP地址來(lái)代替服務(wù)器上的VIP地址。

　 每臺(tái)第四層交換機(jī)都保存一個(gè)與被選擇的服務(wù)器相配的源IP地址以及源TCP 端口相
關(guān)聯(lián)的連接表。然后第四層交換機(jī)向這臺(tái)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)連接請(qǐng)求。所有后續(xù)包在客戶機(jī)與服務(wù)器之間重新影射和轉(zhuǎn)發(fā)，直到交換機(jī)發(fā)現(xiàn)會(huì)話為止。
　 在使用第四層交換的情況下，接入可以與真正的服務(wù)器連接在一起來(lái)滿足用戶制定的規(guī)則，諸如使每臺(tái)服務(wù)器上有相等數(shù)量的接入或根據(jù)不同服務(wù)器的容量來(lái)分配傳輸流。

三，第四層交換的作用
　 第四層交換的主要作用是提高服務(wù)器和服務(wù)器群的可靠性和可擴(kuò)性。
　 如果服務(wù)器速度跟不上，即使是具有最快速交換的網(wǎng)絡(luò)也不能完全確保端到端的性能?？梢韵胍?jiàn)高優(yōu)先權(quán)的業(yè)務(wù)在這種QoS使能的網(wǎng)絡(luò)中會(huì)因服務(wù)器中低優(yōu)先權(quán)的業(yè)務(wù)隊(duì)列而阻塞。在更糟的情況下，服務(wù)器甚至?xí)适аh(huán)處理業(yè)務(wù)的能力。
　 設(shè)計(jì)在服務(wù)器上的第四層交換的目的就是擴(kuò)展過(guò)去服務(wù)器和應(yīng)用中第二層和第三層交換的性能和業(yè)務(wù)流的管理功能。

四，第四層交換的優(yōu)勢(shì)
　 第四層交換使用第三層和第四層信息包的報(bào)頭信息，根據(jù)應(yīng)用區(qū)間識(shí)別業(yè)務(wù)流，將整個(gè)區(qū)間段的業(yè)務(wù)流分配到合適的應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行處理。
　 每個(gè)開(kāi)放的區(qū)間與特定的服務(wù)器相關(guān)，為跟蹤服務(wù)器，第四層交換使多個(gè)服務(wù)器支持的特殊應(yīng)用，隨服務(wù)器的增加而線性增強(qiáng)整體性能。同時(shí)，第四層交換通過(guò)減少對(duì)任何特定服務(wù)器的依賴性而提高應(yīng)用的可靠性。
　 第四層交換也要求端到端QoS，提高第二層和第三層交換一包接一包QoS傳輸?shù)哪芰Α＠?，從?jí)別高的用戶來(lái)的業(yè)務(wù)或重要應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流，可以分配給最快的I／O系統(tǒng)和CPU，而普通的業(yè)務(wù)就分配給性能較差的機(jī)器。

五，第四層交換與第二層、第三層交換
　 如果第二層交換是網(wǎng)橋的再現(xiàn)，第三層交換是路由，那么，什么是第四層交換？第四層交換可以根據(jù)專門的應(yīng)用進(jìn)行流量排隊(duì)，這為基于規(guī)則的服務(wù)質(zhì)量機(jī)制提供了一條更可操作的途徑。我們可以把第四層交換叫作“會(huì)話交換機(jī)”。
　　 a,第二層交換
　 局域網(wǎng)交換技術(shù)是作為對(duì)共享式局域網(wǎng)提供有效的網(wǎng)段劃分的解決方案而出現(xiàn)的，他可以使每個(gè)用戶盡可能地分享到最大帶寬。前文已經(jīng)提到，交換技術(shù)是在OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型中的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行操作的，因此交換機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)是建立在MAC地址--物理地址基礎(chǔ)之上的，對(duì)于IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來(lái)說(shuō)，它是透明的，即交換機(jī)在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時(shí)，不知道也無(wú)須知道信源機(jī)和信宿機(jī)的IP地址，只須其物理地址即MAC地址。交換機(jī)在操作過(guò)程當(dāng)中會(huì)不斷的收集資料去建立它本身的一個(gè)地址表，這個(gè)表相當(dāng)簡(jiǎn)單，它說(shuō)明了某個(gè)MAC地址是在哪個(gè)端口上被發(fā)現(xiàn)的，所以當(dāng)交換機(jī)收到一個(gè)TCP／IP封包時(shí)，他便會(huì)看一下該數(shù)據(jù)包的標(biāo)簽部分的目的MAC地址，核對(duì)一下自己的地址表以確認(rèn)該從哪個(gè)端口把數(shù)據(jù)包發(fā)出去，由于這個(gè)過(guò)程比較簡(jiǎn)單，加
上今天這功能由ASIC硬件進(jìn)行，因此速度相當(dāng)高，一般只需幾十微秒，交換機(jī)便可決定一個(gè)IP封包該往那里送。值得一提的是：萬(wàn)一交換機(jī)收到一個(gè)不認(rèn)識(shí)的封包，就是說(shuō)如果目的地MAC地址不能在地址表中找到時(shí)，交換機(jī)會(huì)把IP封包"擴(kuò)散"出去，即把它從每一個(gè)端口中送出去，就好象交換機(jī)在收到一個(gè)廣播封包時(shí)一樣處理。二層交換機(jī)的弱點(diǎn)正是它處理廣播封包的手法太不有效，比方說(shuō)，當(dāng)一個(gè)交換機(jī)收到一個(gè)從TCP/IP工作站上發(fā)出來(lái)的廣播封包時(shí)，他便會(huì)把該封包傳到所有其他端口去，哪怕有些端口上連的是IPX或DECnet工作站!這樣一來(lái)，非TCP/IP接點(diǎn)的帶寬便會(huì)受到負(fù)面的
影響，就算同樣的TCP/IP接點(diǎn)，除非他們的子網(wǎng)跟發(fā)送那個(gè)廣播封包的工作站的子網(wǎng)相同，否則他們也會(huì)無(wú)原無(wú)故地收到一些與他們毫不相干的網(wǎng)絡(luò)廣播，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的效率因此會(huì)大打折扣?！?
　　 b,第三層交換
　 假設(shè)主機(jī)A跟主機(jī)B以前曾通過(guò)交換機(jī)通信，中間的交換機(jī)如支持第三層交換的話，他便會(huì)把A和B的IP地址及他們的MAC地址記錄下來(lái)，當(dāng)其它主機(jī)如C要和A或B通信時(shí)，針對(duì)C所發(fā)出的尋址封包，第三層交換機(jī)會(huì)不假思索的送C一個(gè)回覆封包告訴他A或B的MAC地址，以后C當(dāng)然就會(huì)用A或B的MAC地址"直接"和他通信。因?yàn)橥ㄐ烹p方完全沒(méi)有通過(guò)路由器這樣的第三者，所以那怕A、B和C屬不同的子網(wǎng)，他們間均可直接知道對(duì)方的MAC地址來(lái)通信，更重要的是，第三層交換機(jī)并沒(méi)有像其他交換器般把廣播封包擴(kuò)散，第三層交換機(jī)之所以叫三層交換器便是因?yàn)樗麄兡芸炊龑有畔ⅲ?
如IP地址、ARP等。因此，三層交換器便能洞悉某廣播封包目的何在，而在沒(méi)有把他擴(kuò)散出去的情形下，滿足了發(fā)出該廣播封包的人的需要，(不管他們?cè)谌魏巫泳W(wǎng)里)。如果認(rèn)為第三層交換機(jī)就是路由器，那也應(yīng)稱作超高速反傳統(tǒng)路由器，因?yàn)榈谌龑咏粨Q器沒(méi)做任何"拆打"數(shù)據(jù)封包的工作，所有路過(guò)他的封包都不會(huì)被修改并以交換的速度傳到目的地。
　 相比之下，路由器是在OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層--網(wǎng)絡(luò)層操作的，它在網(wǎng)絡(luò)中，
收到任何一個(gè)數(shù)據(jù)包(包括廣播包在內(nèi))，都要將該數(shù)據(jù)包第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)的信息去掉(稱為"拆包")，查看第三層信息（IP地址）。然后，根據(jù)路由表確定數(shù)據(jù)包的路由，再檢查安全訪問(wèn)表;若被通過(guò)，則再進(jìn)行第二層信息的封裝(稱為"打包")，最后將該數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。如果在路由表中查不到對(duì)應(yīng)MAC地址的網(wǎng)絡(luò)地址，則路由器將向源地址的站點(diǎn)返回一個(gè)信息，并把這個(gè)數(shù)據(jù)包丟掉。
　 與交換機(jī)相比，路由器顯然能夠提供構(gòu)成企業(yè)網(wǎng)安全控制策略的一系列存取控制機(jī)制。由于路由器對(duì)任何數(shù)據(jù)包都要有一個(gè)"拆打"過(guò)程，即使是同一源地址向同一目的地址發(fā)出的所有數(shù)據(jù)包，也要重復(fù)相同的過(guò)程。這導(dǎo)致路由器不可能具有很高的吞吐量，也是路由器成為網(wǎng)絡(luò)瓶頸的原因之一.　　端到端性能和服務(wù)質(zhì)量要求對(duì)所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的負(fù)載進(jìn)行細(xì)致的均衡，以保證客戶機(jī)與服務(wù)器之間數(shù)據(jù)平滑地流動(dòng)。第二層與第三層交換產(chǎn)品在解決局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的帶寬及容量問(wèn)題上發(fā)揮了很好的作用，但是，這可能還不夠，還需要更多的性能，而這正是第四層交換的用武之地。
　 第二層交換連接用戶和網(wǎng)絡(luò)，在子網(wǎng)中指引業(yè)務(wù)流，第三層交換或路由器將包從一個(gè)子網(wǎng)傳到另一個(gè)子網(wǎng)，第四層交換將包傳到終端服務(wù)器。第四層交換是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的重要因素，它使得服務(wù)器容量隨網(wǎng)絡(luò)帶寬增加而增加。
　 從操作方面來(lái)看，第四層交換是穩(wěn)固的，因?yàn)樗鼘刂圃趶脑炊说剿薅说膮^(qū)間中。另一方面，路由器或第三層交換，只針對(duì)單一的包進(jìn)行處理，不清楚上一個(gè)包從哪來(lái)、也不知道下一個(gè)包的情況。它們只是檢測(cè)包報(bào)頭中的TCP端口數(shù)字，根據(jù)應(yīng)用建立優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。路由器根據(jù)鏈路和網(wǎng)絡(luò)可用的節(jié)點(diǎn)決定包的路由。第四層則是在可用的服務(wù)器和性能基礎(chǔ)上先確定區(qū)間。

六，第四層交換與服務(wù)器集群
　　　 在第四層交換和服務(wù)器集群技術(shù)（如Microsoft的Wolfpack)之間有一些共同的
功能。它們都能提供服務(wù)品負(fù)載平衡和故障防護(hù)功能，盡管許多集群技術(shù)的實(shí)現(xiàn)支持橫跨多個(gè)服務(wù)器的應(yīng)用程序的負(fù)載平衡。這二種技術(shù)的不同之處在于：集群功能經(jīng)常被密地集成在服務(wù)器操作系統(tǒng)中，因此是廠家專有的。被嵌入到操作系統(tǒng)中意味著集群技術(shù)能支持文件系統(tǒng)共享和緊密的服務(wù)器資源濫測(cè)，并允許更快的服務(wù)器容錯(cuò)。另一方面，第四層交換是建立在標(biāo)準(zhǔn)IP協(xié)議族之上的。因此，它使不同廠商，不同操作系統(tǒng)的服務(wù)器為負(fù)載平衡和增強(qiáng)可靠性而組成一個(gè)“松散耦合”服務(wù)器集群，這兩種技術(shù)產(chǎn)不是彼盯對(duì)立的。服務(wù)器集群能利用第四層交換來(lái)同時(shí)提高應(yīng)用程序擴(kuò)展性和服務(wù)器可用性。
　 在服務(wù)器集群中使用第四層交換可以在交換機(jī)上利用第四層交換的功能來(lái)保證服務(wù)器集群中各服務(wù)器的負(fù)載平衡。第四層交換可以使人們對(duì)許多備份服務(wù)器進(jìn)行毫無(wú)顧忌的選擇，同時(shí)，還會(huì)有一系列服務(wù)器在提供同樣的服務(wù)，這樣就可以使各服務(wù)器上的通信量負(fù)載達(dá)到平衡。
　 到目前為止，能使負(fù)載達(dá)到平衡的唯一方法是輪換主機(jī)地址，但問(wèn)題在于預(yù)測(cè)或控制每一服務(wù)器將要獲得的負(fù)載是一件很不容易的事情，這簡(jiǎn)直太原始了，并不能滿足用戶對(duì)第四層交換的要求。應(yīng)用第四層交換，采用先進(jìn)的應(yīng)用分配算法，能更好，更智能實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡。根據(jù)所需負(fù)載均衡的顆粒度，第四層交換機(jī)可以利用多種方法將應(yīng)用會(huì)話分配到服務(wù)器上。這些方法包括求權(quán)數(shù)最小接入的簡(jiǎn)單加權(quán)循環(huán)、測(cè)量往返時(shí)延和服務(wù)器自身的閉合環(huán)路反饋等等。
　 閉合環(huán)路反饋是最先進(jìn)的方法，它利用可用內(nèi)存、I/O中斷和CPU利用率等特定的系
統(tǒng)信息，這些信息可以為適配器驅(qū)動(dòng)器和第四層交換機(jī)自動(dòng)獲取。目前的閉合環(huán)路反饋機(jī)制要求在每臺(tái)服務(wù)器上安裝軟件代理。

七，如何選用合適的第四層交換
　　 a,速度
　 為了在企業(yè)網(wǎng)中行之有效，第四層交換必須提供與第三層線速路由器可比擬的性能。也就是說(shuō)，第四層交換必須在所有端口以全介質(zhì)速度操作，即使在多個(gè)千兆以太網(wǎng)連接上亦如此。千兆以太網(wǎng)速度等于以每秒1488000 個(gè)數(shù)據(jù)包的最大速度路由(假定最壞的情形,即所有包為以及網(wǎng)定義的最小尺寸,長(zhǎng)64字節(jié))。
　　 b,服務(wù)器容量平衡算法

　 依據(jù)所希望的容量平衡間隔尺寸，第四層交換機(jī)將應(yīng)用分配給服務(wù)器的算法有很多種，有簡(jiǎn)單的檢測(cè)環(huán)路最近的連接、檢測(cè)環(huán)路時(shí)延或檢測(cè)服務(wù)器本身的閉環(huán)反饋。在所有的預(yù)測(cè)中，閉環(huán)反饋提供反映服務(wù)器現(xiàn)有業(yè)務(wù)量的最精確的檢測(cè)。
　　 c,表容量
　 應(yīng)注意的是，進(jìn)行第四層交換的交換機(jī)需要有區(qū)分和存貯大量發(fā)送表項(xiàng)的能力。交換機(jī)在一個(gè)企業(yè)網(wǎng)的核心時(shí)尤其如此。許多第二/ 三層交換機(jī)傾向發(fā)送表的大小與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量成正比。對(duì)第四層交換機(jī)，這個(gè)數(shù)量必須乘以網(wǎng)絡(luò)中使用的不同應(yīng)用協(xié)議和會(huì)話的數(shù)量。因而發(fā)送表的大小隨端點(diǎn)設(shè)備和應(yīng)用類型數(shù)量的增長(zhǎng)而迅速增長(zhǎng)。第四層交換機(jī)設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)其產(chǎn)品時(shí)需要考慮表的這種增長(zhǎng)。大的表容量對(duì)制造支持線速發(fā)送第四層流量的高性能交換機(jī)至關(guān)重要.
　　 d,冗余
　 第四層交換機(jī)內(nèi)部有支持冗余拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的功能。在具有雙鏈路的網(wǎng)卡容錯(cuò)連接時(shí)，就可能建立從一個(gè)服務(wù)器到網(wǎng)卡，鏈路和服務(wù)器交換器的完全冗余系統(tǒng)。

八，介紹幾種第四層交換產(chǎn)品
　　 Berkeley Networks公司的exponeNT e4和Alteon Networks公司的ACEswith 180兩款
第四層交換產(chǎn)品具有突出的性能和靈活性，能夠比第二層和第三層交換機(jī)做出更智能的轉(zhuǎn)發(fā)決定。由于把包頭查詢的代碼嵌入到交換機(jī)中的專用集成電路（ASIC）中去實(shí)現(xiàn)上述功能，幾乎不會(huì)造成任何延時(shí)。這兩家廠商的交換機(jī)都能實(shí)現(xiàn)10M、100M和千兆以太網(wǎng)功能，但是Berkeley的交換機(jī)是設(shè)計(jì)用于企業(yè)應(yīng)用的，而Alteon交換機(jī)則是用于擁有大量Web或FTP服務(wù)器的機(jī)構(gòu)的。
　 Alteon的第四層交換技術(shù)能通過(guò)對(duì)服務(wù)器的性能和運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)不同
服務(wù)器的健康狀況，將來(lái)訪的數(shù)據(jù)流以經(jīng)濟(jì)高效的方式分配到合適的服務(wù)器上。同時(shí)，Alteon的第四層交換技術(shù)具有Web高速緩存重定向功能，能把指定發(fā)往遠(yuǎn)程Internet主機(jī)的HTTP通信攔截，并將這些通信重新定向到本地的高速緩存服務(wù)器上，從而大大加快了訪問(wèn)Internet的速度，并節(jié)省了大量寶貴的廣域網(wǎng)帶寬。而且這對(duì)于用戶和信息提供者來(lái)說(shuō)是完全透明的，不需要用戶和信息提供者做任何的設(shè)置。
　　 Cabletron公司的SmartSwitch Router和Torrent NetworkingTechnologies公司推出
的IP9000 Gigabit Router 也是具有第四層交換功能的產(chǎn)品。其中SmartSwitch Router可以實(shí)現(xiàn)骨干網(wǎng)從常規(guī)第三層交換向全面的第三、第四層交換功能的升級(jí)轉(zhuǎn)換，其獨(dú)特的廣域網(wǎng)集成能力以及基于第四層交換的訪問(wèn)控制能力對(duì)于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸安全、有序地進(jìn)行發(fā)揮了關(guān)鍵作用。此外，Cabletron Smart SwitchRouter基于第四層交換的QoS功能為特定業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)交換提供了不同級(jí)別的優(yōu)先處理能力。

九，第四層交換與單功能負(fù)載均衡產(chǎn)品
　 目前一般的單功能負(fù)載均衡產(chǎn)品可以每秒連接400到800個(gè)接入。而同時(shí)具有第二層和第四層功能的新一代產(chǎn)品（使用定制的專用集成電路的基于硬件的負(fù)載均衡功能）的連接速度則超過(guò)了每秒10萬(wàn)次接入。
　 第四層交換機(jī)在形式和功能上與專用負(fù)載均衡器完全不同。傳統(tǒng)基于硬件的負(fù)載均衡器是速度為45Mbps的優(yōu)化的兩端口設(shè)備。而第四層交換機(jī)是設(shè)計(jì)用于高速Intranet應(yīng)用的，它支持100Mbps或千兆位接口。

　 第四層交換除了負(fù)載均衡功能外還支持其它功能，如基于應(yīng)用類型和用戶ID的傳輸流控制功能。采用多級(jí)排隊(duì)技術(shù)，第四層交換機(jī)可以根據(jù)應(yīng)用來(lái)標(biāo)記傳輸流以及為傳輸流分配優(yōu)先級(jí)。此外，第四層交換機(jī)直接安放在服務(wù)器前端，它了解應(yīng)用會(huì)話內(nèi)容和用戶權(quán)限，因而使它成為了防止非授權(quán)訪問(wèn)服務(wù)器的理想平臺(tái)。

十，第四層交換方案
　 在本方案中，通過(guò)采用Alteon的第四層交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)Web Server的負(fù)載均衡。
　 HTTP是Internet中最重要的一種應(yīng)用，目前Internet上廣泛使用的Web Server，采
用的是多進(jìn)程技術(shù)，占用系統(tǒng)資源多，效率較低，一般一臺(tái)Web Server只能承受幾百個(gè)并發(fā)用戶。采用第四層交換機(jī)可以很好地解決Web Server的擴(kuò)展性問(wèn)題，提高Web Server系統(tǒng)的可靠性，并在WebServer之間合理分配負(fù)載。
　　 Alteon的第四層交換機(jī)監(jiān)測(cè)Web Server的可用性，包括物理連接、Web Server主機(jī)
、HTTP Server本身的健康狀況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某臺(tái)Web Server不能提供Web 服務(wù)時(shí)，交換機(jī)自動(dòng)把Web 請(qǐng)求分配到好的兩臺(tái)Web Server。Alteon第四層交換機(jī)還可以通過(guò)設(shè)置每臺(tái)Web Server能承受的最大會(huì)話數(shù)、設(shè)置溢出Web Server、備份Web Server等方法來(lái)進(jìn)一步保證Web系統(tǒng)的可靠性。
　　 Web Server在同一局域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡時(shí)采用多種負(fù)載均衡算法，包括Least
Connection、Round Robin、MinMiss和Hash算法，以及對(duì)算法的加權(quán)等等。
　　 當(dāng)Web Server不在同一局域網(wǎng)內(nèi)時(shí)，利用Alteon交換機(jī)的GlobalLoad Balance技術(shù)
來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)的合理性問(wèn)題。