ทำไมเรายังใช้อีเทอร์เน็ต?

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเฟรม Ethernet ส่วนใหญ่กำลังขนย้ายแพ็คเก็ต IP ฉันรู้ว่ามีโปรโตคอลอื่น ๆ อีกมากมายที่สามารถส่งผ่านอีเธอร์เน็ตได้เช่นกัน แต่ก็สามารถส่งผ่าน IP ได้เช่นกัน

ด้วยเครือข่ายอีเทอร์เน็ตที่ทันสมัยเป็นแบบฟูลดูเพล็กซ์อีเธอร์เน็ตได้กลายเป็นการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดระหว่างจุดปลายและสวิตช์ซึ่งสลับแพ็คเก็ตตามปลายทาง MAC สวิตช์ L3 ทำสิ่งเดียวกัน แต่ยังทำการกำหนดเส้นทาง IP

เนื่องจากเราใช้ Ethernet ส่วนใหญ่เป็นเพียงวิธีการขนส่ง IP มีเหตุผลที่จะมีค่าใช้จ่าย L2 ชั้นพิเศษที่? ทำไมไม่เพียงแค่แพ็คเก็ตเส้นทางตาม IP ปลายทาง? ฉันคิดว่านั่นจะเป็นการทำลายโมเดล OSI ในระดับหนึ่งใน L2 นั้นจะหยุดอยู่

ลองนึกภาพเทคโนโลยีลิงก์เลเยอร์ที่ออกแบบมาเพื่อการขนส่ง IP เท่านั้นและไม่มีฟังก์ชั่น L2 หรือส่วนหัวของมันเอง สวิตช์และเราเตอร์จะยังคงมีอยู่ในปัจจุบันเช่นสวิตช์จะเป็น "เราเตอร์พื้นฐาน" (เหมือนกับสวิตช์ L3) และส่วนใหญ่จะใช้เส้นทางคงที่และเส้นทางเริ่มต้นเท่านั้น การสลับการไหล: มีเส้นทางในสถานที่สำหรับปลายทางนี้หรือไม่ ติดไว้ในคิวของอินเตอร์เฟสนั้น ถ้าไม่ติดในคิวของอินเตอร์เฟสเริ่มต้นของเส้นทาง

มีข้อโต้แย้งที่น่าสนใจในการรักษาสิ่งต่าง ๆ อย่างที่เป็นอยู่หรือไม่?

เนื่องจากเราใช้ Ethernet ส่วนใหญ่เป็นเพียงวิธีการขนส่ง IP มีเหตุผลที่จะมีค่าใช้จ่าย L2 ชั้นพิเศษที่?

การตั้งชื่อโปรโตคอลหรือคุณสมบัติทั่วไปบางอย่างที่ต้องใช้ค่า L2 เช่น Ethernet:

• Spanning-Tree (ต้องการ 802.2 LLC)
• ISIS (ต้องการ 802.2 LLC)
• VLANs
• ARP (ซึ่งไม่ได้มีไว้สำหรับอีเธอร์เน็ตเท่านั้น)
• การเลือกระหว่าง IPv4 และ IPv6
• IEEE 802.11 Wifi (ซึ่งแบ่งปันฟังก์ชั่นพื้นฐานมากมายกับ 802.3 Ethernet แต่เป็นโปรโตคอลที่แตกต่างกัน)

อีเธอร์เน็ตได้เปลี่ยนเป็นการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดระหว่างจุดปลายและสวิตช์ซึ่งสลับแพ็คเก็ตตามปลายทาง MAC มีข้อโต้แย้งที่น่าสนใจในการรักษาสิ่งต่าง ๆ อย่างที่เป็นอยู่หรือไม่?

คุณกำลังทำให้อาร์กิวเมนต์ง่ายเกินไปเพื่อแนะนำว่าอีเทอร์เน็ตใช้สำหรับการกำหนดที่อยู่และจุดต่อจุดเท่านั้น IEEE 802.3 ยังครอบคลุมเลเยอร์ทางกายภาพ: รูปแบบต่าง ๆ ของสื่อทองแดงและไฟเบอร์การเข้ารหัสบนสายการกู้คืนข้อผิดพลาดการปรับสภาพเส้นและอื่น ๆ หากคุณเพิ่มฟังก์ชั่นทั้งหมดเหล่านี้โดยตรงบน IPv4 ตอนนี้คุณได้ทำซ้ำฟังก์ชั่นมากมายภายในอีเธอร์เน็ตและสิ่งที่คุณบันทึกไว้จริง ๆ ? สิ่งนี้ยังละเว้นมาตรฐานที่เป็นอนุสรณ์และความพยายามด้านวิศวกรรมเพื่อสร้างสิ่งเหล่านี้โดยตรงใน IPv4 และ IPv6 สมองของฉันเจ็บที่จะคิดว่ามันจะทำงานในระดับปฏิบัติได้อย่างไร

ในที่สุดข้อโต้แย้งก็คือเศรษฐศาสตร์ ดาวเคราะห์ทั้งดวงมีเซิร์ฟเวอร์สวิตช์ระบบปฏิบัติการและอื่น ๆ รอบ ๆ สมมติฐานของลิงก์เลเยอร์ระหว่าง IP และการเข้ารหัสสัญญาณบนสาย อีเธอร์เน็ตทำอะไรให้เราได้มากและมันราคาถูกมากเพราะตอนนี้มันกลายเป็นเทคโนโลยีเชื่อมต่อระหว่างกันโดยแท้จริงสำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่บนโลกใบนี้ การเปลี่ยนอีเธอร์เน็ตค่อนข้างคล้ายกับการแทนที่รัฐสภาคองเกรสแห่งสหรัฐอเมริกาในฐานะองค์กรปกครอง มันอาจจะไม่สมบูรณ์แบบ แต่ก็นึกไม่ถึงว่าจะทำอะไรอย่างอื่นในจุดนี้

เป็นคำถามที่ดีมาก

ฉันไม่คิดว่าเราจะกำจัดอีเธอร์เน็ตเนื่องจากการเชื่อมโยงหลายการเข้าถึงยังคงมีความต้องการอย่างไม่มีกำหนด

อย่างไรก็ตามเครือข่ายหลักส่วนใหญ่ไม่ได้ใช้งานกับ DMAC / SMAC เลยดังนั้นจึงควรมีตัวแปร 'แบบจุดต่อจุด' ของอีเธอร์เน็ตที่มีเฟรมที่สั้นกว่ามาก แทนที่จะเป็น 18B ปัจจุบัน (DMAC + SMAC + ประเภท + FCS) คุณสามารถทำได้ด้วย 6B (Type + FCS)
ตัวแปรแบบจุดต่อจุดของอีเธอร์เน็ตจะช่วยชดเชยค่าใช้จ่ายที่จำเป็นในแกนหลัก (ป้าย MPLS, แท็ก VLAN) ดังนั้นลูกค้า / ขอบขนาดเฟรมจะใกล้เคียงกับขนาดเฟรมหลักมากขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยลดความต้องการ ARP และ ND ลดความเสี่ยงและทำให้แกนหลักง่ายขึ้น
ในทางเทคนิคแล้วไม่มีเหตุผลใดที่คุณไม่สามารถทิ้งส่วน L2 ทั้งหมดของอีเธอร์เน็ตได้ แต่คุณจะต้องใช้ส่วน L1 เนื่องจาก IP เองไม่มีข้อกำหนดวิธีการใช้โค้ดในสายใด ๆ ดังนั้นคุณสามารถรัน L1 ethernet ด้วย L2 payload (IP) ได้โดยตรง

ฉันเชื่อมั่นเป็นการส่วนตัวว่าเมื่อถึงเวลานั้นเราจะระบุส่วนหัวอีเธอร์เน็ตใหม่ให้ใช้EUI64แทน EUI48 ผู้คนจะต้องการรสชาติแบบจุดต่อจุดของโปรโตคอล L2 นั้น ฉันไม่เชื่อว่ามันจะเป็น 'null L2' อย่างน้อย Frame Check Sequence (FCS) และ payload-type (IP? MPLS? Ethernet?) ดูเป็นที่ต้องการ

ฉันจะตอบนี้กับคำถามที่ไร้สาระ ... ทำไมเราไม่ยังคงใช้ARCnet ? หรือโทเค็นริง

มี (เป็นและจะ) เทคโนโลยีชั้นที่ 2 มากมาย สำหรับระบบ "เดสก์ท็อป" อีเธอร์เน็ตจะได้รับรางวัล ทำไมเราถึงยังใช้มัน ... คำตอบที่ง่ายที่สุดคือเพราะมันใช้งานได้ เทคโนโลยีนั้นง่ายราคาถูกแข็งแกร่งและมีมากมาย (อ่าน: เทคโนโลยีที่พิสูจน์แล้ว ) สำหรับบันทึกมีการ์ด ATM PCI "เดสก์ท็อป" - ฉันไม่เคยเห็นมาหนึ่งปีและฉันไม่เคยเห็นการ์ดที่ใช้งานจริงมาก่อน

สิ่งที่คุณแนะนำเป็นเพียงเทคโนโลยีเลเยอร์ 2 ใหม่ ฉันขอให้คุณโชคดีที่ได้รับโลกเพื่อนำมาใช้

[ตกลง, โทเค็นริงยังคงมีอยู่, แต่มันหายากเหลือเกิน]

มีข้อโต้แย้งที่น่าสนใจในการรักษาสิ่งต่าง ๆ อย่างที่เป็นอยู่หรือไม่?

เป็นคำถามที่ดีความคิดบางอย่าง

1. ความเข้ากันได้มักจะสำคัญกว่าประสิทธิภาพ
2. ผู้สร้างเครือข่ายส่วนใหญ่ (นอกแอพพลิเคชั่นความปลอดภัยสูงมาก) ไม่ต้องการกำหนดอุปกรณ์แบบคงที่ให้กับพอร์ต ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีระบบบางอย่างสำหรับการค้นหาอุปกรณ์โดยอัตโนมัติ
3. มันมีประโยชน์ที่จะมีตัวระบุที่ระบุชิ้นส่วนของฮาร์ดแวร์เฉพาะที่ใดก็ตามที่เกิดขึ้นที่จะเสียบเข้า
4. อย่างน้อยสำหรับ IPv4 เราอาจไม่ต้องการที่อยู่ IPv4 ในทุก ๆ พอร์ตสวิตช์

มันอาจจะเป็นไปได้ที่จะออกแบบลิงค์โพรโทคอลที่แก้ไข 2 ถึง 4 ในขณะที่มีค่าใช้จ่ายในการห่อหุ้มต่ำกว่าโครงข่ายอีเธอร์เน็ตหรืออาจไม่มีค่าใช้จ่ายในการห่อหุ้มเลย

แล้วคุณยังต้องโน้มน้าวให้ผู้คนประมาณ 1 มีความเจ็บปวดมากมายในการใช้มาตรฐานใหม่เพื่อผลประโยชน์ที่ค่อนข้างเล็ก

หมุนขึ้นความเร็วในขณะที่รักษารูปแบบเฟรมเหมือนกันคือเส้นทางของความต้านทานน้อยที่สุด มันเกิดอะไรขึ้น

P2P Ethernet เป็นไปได้ แต่

• มันต้องการเครือข่าย L3 เต็มรูปแบบ (แต่ละลิงก์ใช้การกำหนดที่อยู่ IP แบบคงที่)
• ค่าโสหุ้ยที่อยู่ MAC นั้นเหมาะสมสำหรับแพ็กเก็ตขนาดเล็กและในอุโมงค์ L2
• เกี่ยวกับประสิทธิภาพของลิงค์ หากลิงก์ไม่เร็วพออย่าสร้างโพรโทคอลและซอฟต์แวร์ใหม่ให้ทำสิ่งที่เหมือนกันใน 10X เร็วขึ้น มันเป็นวิธีที่อีเธอร์เน็ตได้รับรางวัล
• เกี่ยวกับอุโมงค์ L2 ในเครือข่าย L3 เท่านั้นอุโมงค์ L2 ไร้ความหมาย
• การรวมกันเป็นสิ่งที่ดี