VLAN專題之八:加速VLAN間通信的手段

Flow

根據到此爲止的學習,我們已經知道VLAN間路由,必須經過外部的路由器或是三層交換機的內置路由模塊。但是,有時並不是所有的數據都需要經過路由器(或路由模塊)。
例如,使用FTPFile Transfer Protocol)傳輸容量爲數MB以上的較大的文件時,由於MTU的限制,IP協議會將數據分割成小塊後傳輸、並在接收方重新組合。這些被分割的數據,“發送的目標”是完全相同的。發送目標相同,也就意味着同樣的目標IP地址、目標端口號(注:特別強調一下,這裏指的是TCP/UDP端口)。自然,源IP地址、源端口號也應該相同。這樣一連串的數據流被稱爲“流(Flow)”
只要將流最初的數據正確地路由以後,後繼的數據理應也會被同樣地路由
據此,後繼的數據不再需要路由器進行路由處理;通過省略反覆進行的路由操作,可以進一步提高VLAN間路由的速度

 

加速VLAN間路由的機制

接下來,讓我們具體考慮一下該如何使用三層交換機進行高速VLAN間路由。

首先,整個流的第一塊數據,照常由交換機轉發路由器路由再次由交換機轉發到目標所連端口。這時,將第一塊數據路由的結果記錄到緩存裏保存下來。需要記錄的信息有:

 

l         目標IP地址

l         IP地址

l         目標TCP/UDP端口號

l         TCP/UDP端口號

l         接收端口號(交換機)

l         轉發端口號(交換機)

l         轉發目標MAC地址

 

等等。

同一個流的第二塊以後的數據到達交換機後,直接通過查詢先前保存在緩存中的信息查出“轉發端口號”後就可以轉發給目標所連端口了

這樣一來,就不需要再一次次經由內部路由模塊中繼,而僅憑交換機內部的緩存信息就足以判斷應該轉發的端口。

這時,交換機會對數據幀進行由路由器中繼時相似的處理,例如改寫MAC地址、IP包頭中的TTLCheck Sum校驗碼信息等,

通過在交換機上緩存路由結果,實現了以纜線速度(Wired Speed)接收發送方傳輸來數據的數據、並且能夠全速路由、轉發給接收方。

需要注意的是,類似的加速VLAN間路由的手法多由各廠商獨有的技術所實現,並且該功能的稱謂也因廠商而異。例如,在CiscoCatalyst系列交換機上,這種功能被稱爲“多層交換(Multi Layer Switching”。另外,除了三層交換機的內部路由模塊,外部路由器中的某些機型也支持類似的高速VLAN間路由機制。

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