Почему мы все еще используем Ethernet?

Нет сомнений в том, что подавляющее большинство фреймов Ethernet транспортируют IP-пакеты. Я знаю, что есть и другие протоколы, которые можно транспортировать по Ethernet, но они также могут быть перенесены через IP.

Когда современные Ethernet-сети являются полнодуплексными, Ethernet эффективно превращается в двухточечное соединение между конечной точкой и коммутатором, который переключает пакет на основе назначения MAC. Переключатели L3 выполняют одно и то же, но также выполняют некоторую IP-маршрутизацию.

Поскольку мы используем Ethernet в основном только как средство для переноса IP-адресов, есть ли какие-либо причины для этого дополнительного слоя L2 накладных расходов? Почему не просто маршрутизировать пакеты на основе IP-адреса назначения? Полагаю, что в какой-то степени будет нарушать модель OSI, поскольку L2 перестанет существовать.

Представьте себе технологию уровня ссылки, которая была разработана только для транспорта IP, и не имела никакой конкретной функциональности L2 или собственного заголовка. Коммутаторы и маршрутизаторы будут продолжать существовать, как сегодня: коммутаторы будут «основными маршрутизаторами» (как и переключатели L3), и в основном только фиксированные маршруты и маршрут по умолчанию. Переключение потока: существует ли маршрут для этого пункта назначения? Вставьте его в очередь этого интерфейса. Если нет, вставьте его в очередь интерфейса маршрута по умолчанию.

Есть ли какой-либо убедительный аргумент в том, чтобы хранить вещи так, как они есть?

27 голосов | спросил rfb 7 thEurope/Moscowp30Europe/Moscow09bEurope/MoscowSat, 07 Sep 2013 06:41:30 +0400 2013, 06:41:30

5 ответов


24
  

Поскольку мы используем Ethernet в основном только как средство для переноса IP-адресов, есть ли какая-нибудь причина для этого дополнительного слоя L2 накладных расходов?

Именование нескольких общих протоколов, требующих накладных расходов L2:

  • Spanning-Tree (требуется 802.2 LLC)
  • ISIS (требуется 802.2 LLC)
  • ARP (который не только для ethernet)
  • Выбор между IPv4 и IPv6
  • IEEE 802.11 Wifi (который имеет множество базовых функций с 802.3 ethernet, но принципиально отличается от протокола)
  

Ethernet эффективно превратился в двухточечное межсоединение между конечной точкой и коммутатором, который переключает пакет на основе назначения MAC. Есть ли веские аргументы в пользу того, что они хранят вещи так, как они есть?

Вы слишком упрощаете аргумент, чтобы предположить, что ethernet предназначен только для адресации и двухточечного. IEEE 802.3 также охватывает физический уровень: различные формы меди и волоконных сред, кодирование на проводе, восстановление ошибок, построение линий и т. Д. Если вы добавите все эти функции непосредственно на IPv4, вы теперь дублировали много функций внутри ethernet и что вы действительно сохранили? Это также игнорирует монументальную стандартизацию и инженерные усилия для их непосредственного создания в IPv4 и IPv6. Моему мозгу больно думать, как все это будет работать на практическом уровне.

В конце концов, аргументом является экономика. Вся планета имеет инженерные серверы, коммутаторы, операционные системы и т. Д. Вокруг предположения о канальном уровне между IP и кодировкой сигнала на проводе. Ethernet очень много для нас, и он чрезвычайно дешев, потому что теперь он стал технологией де-факто-соединения для большинства компьютеров на планете. Замена Ethernet несколько напоминает замену Конгресса США как руководящего органа. Это может быть не идеально, но в этот момент невозможно сделать что-нибудь еще.

ответил Mike Pennington 7 thEurope/Moscowp30Europe/Moscow09bEurope/MoscowSat, 07 Sep 2013 16:23:50 +0400 2013, 16:23:50
16

Это очень хороший вопрос.

Я не думаю, что мы избавимся от Ethernet, поскольку ссылки с множественным доступом все еще понадобятся на неопределенный срок.

Однако большая часть базовой сети действительно не используется вообще для DMAC /SMAC, поэтому, безусловно, должен быть вариант «точка-точка» Ethernet с гораздо более коротким фреймом. Вместо текущего 18B (DMAC + SMAC + Type + FCS) вы можете использовать 6B (Type + FCS).
Этот двухточечный вариант ethernet прекрасно компенсировал бы накладные расходы, необходимые для ядра (метки MPLS, теги VLAN), так что размер кадра клиента /края будет более тесно соответствовать размеру ядра. Это также устранит необходимость в ARP и ND, уменьшении рисков и упрощении ядра.
Технически, нет причин, по которым вы не могли полностью отказаться от L2-части ethernet, но вам понадобится его часть L1, поскольку сам IP не имеет спецификации, как закодировать ее на любом проводе. Таким образом, вы можете запустить L1 ethernet с полезной нагрузкой L2 (IP) непосредственно поверх нее.

Я лично убежден, что когда придет время, мы укажем новый заголовок ethernet для использования EUI64 вместо EUI48, люди захотят использовать двухточечный вкус этого протокола L2. Я не верю, что это будет «null L2», так как по крайней мере Frame Check Sequence (FCS) и тип полезной нагрузки (IP? MPLS? Ethernet?) Кажутся желательными.

ответил ytti 7 thEurope/Moscowp30Europe/Moscow09bEurope/MoscowSat, 07 Sep 2013 10:53:18 +0400 2013, 10:53:18
8

Я отвечу на это с абсурдным вопросом ... Почему мы не используем ARCnet ? Или Token Ring?

Существуют (были и будут) многочисленные технологии слоя-2. Для «настольных» систем выиграла сеть Ethernet. Почему мы все еще используем его ... Самый простой ответ - это то, что он работает; технология проста, дешева, надежна и изобилует. (читайте: проверенная технология ). Для записи есть PCI-карты для настольных ПК, которые я не видел один год, и я никогда не видел их на самом деле.

Что вы предлагаете, это просто новая технология уровня 2. Я желаю вам удачи, чтобы мир принял его.

[Хорошо, токен-кольцо все еще существует, но оно редко бывает редко.]

ответил Ricky Beam 9 thEurope/Moscowp30Europe/Moscow09bEurope/MoscowMon, 09 Sep 2013 23:43:55 +0400 2013, 23:43:55
2
  

Есть ли какой-либо убедительный аргумент в том, чтобы хранить вещи так, как они есть?

Хороший вопрос, некоторые мысли.

  1. Совместимость часто важнее эффективности.
  2. Большинство сетевых сборщиков (за пределами некоторых приложений с очень высокой степенью защиты) не хотят статически назначать устройства портам. Поэтому необходима какая-то система для автоматического поиска устройств.
  3. Полезно иметь идентификатор, который идентифицирует конкретное устройство, где бы он ни находился.
  4. Для IPv4 по крайней мере мы, вероятно, не хотим тратить IPv4-адрес на каждый порт коммутатора.

Возможно, будет возможно создать протокол связи, который решил с 2 по 4, имея более низкие служебные данные инкапсуляции, чем Ethernet-кадрирование или, возможно, отсутствие накладных расходов на инкапсуляцию, но это не было бы тривиальным случаем, говоря «просто использовать IP».

И тогда вам все равно нужно убеждать людей в 1, много боли в принятии нового стандарта для относительно небольшого выигрыша.

Превышение скорости при сохранении формата кадрирования - это путь наименьшего сопротивления. Так вот что происходит.

ответил Peter Green 9 Jam1000000amMon, 09 Jan 2017 04:55:02 +030017 2017, 04:55:02
0

P2P Ethernet возможен. Но

  • Для этого требуется полная сеть L3 (каждая ссылка использует фиксированную IP-адресацию)
  • Накладные расходы MAC-адресов разумны для небольших пакетов и туннелей L2.
  • О производительности ссылок. Если ссылка не достаточно высокая, не делайте новый протокол и программное обеспечение, просто делайте то же самое проще в 10 раз быстрее. Именно так выиграл Ethernet.
  • О туннелях L2. В L3 только сеть, туннели L2 бессмысленны.
  • Унификация - хорошая вещь.
ответил mmv-ru 11 thEurope/Moscowp30Europe/Moscow09bEurope/MoscowMon, 11 Sep 2017 16:48:13 +0300 2017, 16:48:13

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132