Чому ми все ще використовуємо Ethernet?

Безперечно, переважна більшість фреймів Ethernet транспортують IP-пакети. Я знаю, що існують різні протоколи, які також можна транспортувати через Ethernet, але вони також можуть переноситися через IP.

Оскільки сучасні мережі Ethernet є повнодуплексними, Ethernet фактично перетворився на точковий взаємозв'язок між кінцевою точкою та комутатором, який перемикає пакет на основі призначення MAC. L3-комутатори роблять те саме, але також виконують деяку IP-маршрутизацію.

Оскільки ми використовуємо Ethernet здебільшого лише як засіб для транспортування ІС, чи є причина мати додатковий шар L2? Чому б не просто маршрутні пакети на основі IP-адреси призначення? Я припускаю, що це призведе до порушення системи OSI, до якоїсь міри, коли L2 перестане існувати.

Уявіть технологію шару зв’язку, яка була розроблена лише для транспортування IP, і не мала жодної конкретної функціональності L2 або заголовка. Комутатори та маршрутизатори продовжуватимуть існувати, як сьогодні: комутатори будуть "базовими маршрутизаторами" (як і комутатори L3) і здебільшого приймають лише фіксовані маршрути та маршрут за замовчуванням. Комутаційний потік: чи існує маршрут для цього пункту призначення? Вставте його в чергу інтерфейсу. Якщо ні, вставте його в чергу інтерфейсу маршруту за замовчуванням.

Чи є якийсь вагомий аргумент для того, щоб зберігати речі такими, якими вони є?

Оскільки ми використовуємо Ethernet здебільшого лише як засіб для транспортування ІС, чи є причина мати додатковий шар L2?

Назвіть кілька загальних протоколів або функцій, для яких потрібні накладні витрати L2, такі як Ethernet:

• Spanning-дерево (вимагає 802.2 ТОВ)
• ISIS (вимагає 802.2 ТОВ)
• Влани
• ARP (що не тільки для Ethernet)
• Вибір між IPv4 та IPv6
• IEEE 802.11 Wifi (який розділяє багато основних функцій з 802.3 Ethernet, але принципово інший протокол)

Ethernet ефективно перетворився на точковий взаємозв'язок між кінцевою точкою та комутатором, який перемикає пакет на основі MAC призначення. Чи є якийсь вагомий аргумент для того, щоб зберігати речі такими, якими вони є?

Ви надто спрощуєте аргумент, щоб припустити, що Ethernet призначений лише для адресації та точки до точки. IEEE 802.3 також охоплює фізичний шар: різні форми мідних та волоконних середовищ, кодування на дроті, відновлення помилок, кондиціонування ліній тощо. Якщо ви додали всі ці функції безпосередньо на IPv4, тепер ви скопіювали багато функцій всередині Ethernet і що ви насправді зберегли? Це також ігнорує монументальну стандартизацію та інженерні зусилля для їх вбудування безпосередньо в IPv4 та IPv6. Моєму мозку боляче думати, як це все-таки буде працювати на практичному рівні.

Зрештою, аргумент - економіка. Уся планета має інженерні сервери, комутатори, операційні системи тощо. Навколо припущення про рівень зв'язку між IP та кодуванням сигналу на дроті. Ethernet робить для нас багато, і це надзвичайно дешево, оскільки зараз це стало фактично технологією взаємозв'язку більшості комп'ютерів на планеті. Заміна Ethernet дещо схожа на заміну Конгресу США як керівного органу. Це може бути не ідеально, але в цьому моменті робити щось інше неможливо.

Це дуже гарне питання.

Я не думаю, що ми позбудемося Ethernet, оскільки посилання з багатодоступним доступом все ще знадобляться безстроково.

Однак значна частина основної мережі справді взагалі не використовує DMAC / SMAC, тому, безумовно, повинен бути варіант "Ethernet-точка" із значно коротшим кадром. Замість нинішніх 18B (DMAC + SMAC + Type + FCS), ви можете зробити з 6B (Type + FCS).
Цей варіант «точка-точка» Ethernet добре компенсував би накладні витрати в ядрі (мітки MPLS, теги VLAN), так що розмір кадру клієнта / краю буде більш чітко відповідати розміру основної рамки. Це також призведе до усунення потреби в ARP та ND, зменшення ризиків та спрощення ядра.
З технічної точки зору, немає жодної причини, чому ви не могли повністю скинути L2 частину Ethernet, але вам знадобиться її частина L1, оскільки сам IP не має конкретизації, як кодувати її до будь-якого проводу. Таким чином, ви можете запускати Ethernet L1 з корисним навантаженням L2 (IP) безпосередньо над ним.

Я особисто переконаний, що коли настане час, коли ми вкажемо новий заголовок Ethernet, щоб використовувати EUI64 замість EUI48, люди захочуть точковий аромат цього протоколу L2. Я не вірю, що це буде "нульовий L2", оскільки принаймні бажана послідовність кадру кадрів (FCS) і тип корисної навантаження (IP? MPLS? Ethernet?) Здаються бажаними.

Я відповім на це абсурдним питанням ... Чому ми все ще не використовуємо ARCnet ? Або ж токенове кільце?

Існують (були і будуть) численні технології шар-2. Для систем «настільних» перемогла ethernet. Чому ми досі його використовуємо ... найпростіша відповідь - це працює; технологія проста, дешева, міцна і рясна. (читайте: перевірена технологія ) Для запису є PCI "настільні" картки банкоматів - я не бачив жодної роки, і жодного разу не бачив фактично використовуваних.

Що ви пропонуєте - це лише нова технологія шар-2. Бажаю тобі удачі, щоб змусити світ її прийняти.

[Добре, токен-ринг все ще існує, але він перевищує рідкість.]

Чи є якийсь вагомий аргумент для того, щоб зберігати речі такими, якими вони є?

Добре запитання, кілька думок.

1. Сумісність часто важливіша за ефективність.
2. Більшість будівельників мережі (за межами деяких додатків із дуже високою безпекою) не хочуть статично призначати пристрої портам. Тож потрібна якась система для автоматичного розміщення пристроїв.
3. Корисно мати ідентифікатор, який ідентифікує конкретну частину обладнання, де б це не було підключено.
4. Принаймні, для IPv4 ми, мабуть, не хочемо витрачати IPv4-адресу на кожен порт комутатора.

Ймовірно, можливо було б розробити протокол зв’язку, який вирішив би 2–4, маючи нижчу накладку інкапсуляції, ніж обрамлення Ethernet, або, можливо, взагалі немає інкапсуляції, але це не був би тривіальним випадком сказати «просто використовувати IP».

І тоді вам ще доведеться переконати людей у ​​1, багато болю при прийнятті нового стандарту за порівняно невеликий прибуток.

Збільшення швидкості, зберігаючи формат кадрування однаковим, - це шлях найменшого опору. Так це і відбувається.

P2P Ethernet можливий. Але

• Для цього потрібна повна мережа L3 (кожне посилання використовує фіксовану IP-адресу)
• MAC-адреси над головою чутливі для невеликих пакетів та в тунелях L2.
• Про продуктивність посилань Якщо посилання недостатньо швидка, не створюйте новий протокол та програмне забезпечення, просто робіть такі ж прості речі в 10X швидше. Саме так виграв Ethernet.
• Про тунелі L2. У мережі L3 лише тунелі L2 безглузді.
• Об’єднання - це добре.