Tại sao chúng ta vẫn sử dụng Ethernet?

Không còn nghi ngờ gì nữa, phần lớn các khung Ethernet đang vận chuyển các gói IP. Tôi biết có nhiều giao thức khác có thể được vận chuyển qua Ethernet, nhưng chúng cũng có thể được vận chuyển qua IP.

Với các mạng Ethernet hiện đại là song công hoàn toàn, Ethernet đã thực sự biến thành một kết nối điểm-điểm giữa điểm cuối và bộ chuyển mạch, để chuyển gói tin dựa trên đích MAC. Bộ chuyển mạch L3 làm điều tương tự nhưng cũng thực hiện một số định tuyến IP.

Vì chúng tôi chỉ sử dụng Ethernet như một phương tiện để vận chuyển IP, nên có lý do nào để có thêm lớp L2 đó không? Tại sao không chỉ định tuyến các gói dựa trên IP đích? Tôi cho rằng điều đó sẽ phá vỡ mô hình OSI, ở một mức độ nào đó, trong đó L2 sẽ không còn tồn tại.

Hãy tưởng tượng một công nghệ lớp liên kết chỉ được thiết kế để vận chuyển IP và không có bất kỳ chức năng hoặc tiêu đề L2 cụ thể nào. Các bộ chuyển mạch và bộ định tuyến sẽ tiếp tục tồn tại như ngày nay: các bộ chuyển mạch sẽ là "bộ định tuyến cơ bản" (giống như các bộ chuyển mạch L3) và chủ yếu chỉ có các tuyến cố định và một tuyến mặc định. Chuyển đổi dòng chảy: có một tuyến đường tại chỗ cho điểm đến này? Dán nó trong hàng đợi của giao diện đó. Nếu không, hãy dán nó vào hàng đợi giao diện của tuyến mặc định.

Có bất kỳ lý lẽ thuyết phục để giữ mọi thứ theo cách của họ?

Vì chúng tôi chỉ sử dụng Ethernet như một phương tiện để vận chuyển IP, nên có lý do nào để có thêm lớp L2 đó không?

Đặt tên cho một vài giao thức hoặc tính năng phổ biến yêu cầu chi phí L2 như Ethernet:

• Spanning-Tree (yêu cầu 802.2 LLC)
• ISIS (yêu cầu 802.2 LLC)
• Vlans
• ARP (không chỉ dành cho ethernet)
• Lựa chọn giữa IPv4 và IPv6
• Wi-Fi 802.11 802.11 (chia sẻ nhiều chức năng cơ bản với Ethernet 802.3, nhưng về cơ bản là một giao thức khác nhau)

Ethernet đã thực sự biến thành một kết nối điểm-điểm giữa điểm cuối và bộ chuyển mạch, để chuyển gói tin dựa trên đích MAC. Có bất kỳ lý lẽ thuyết phục để giữ mọi thứ theo cách của họ?

Bạn đang đơn giản hóa quá mức đối số để đề xuất rằng Ethernet chỉ dành cho địa chỉ và điểm-điểm. IEEE 802.3 cũng bao gồm lớp vật lý: nhiều dạng khác nhau của phương tiện truyền thông sợi và sợi, mã hóa trên dây, phục hồi lỗi, điều hòa đường truyền, v.v. Nếu bạn thêm tất cả các chức năng này trực tiếp trên IPv4, giờ đây bạn đã sao chép nhiều chức năng bên trong Ethernet và bạn đã thực sự lưu gì? Điều này cũng bỏ qua các nỗ lực tiêu chuẩn hóa và kỹ thuật hoành tráng để xây dựng những thứ này trực tiếp thành IPv4 và IPv6. Não tôi đau đớn khi nghĩ làm thế nào điều này sẽ hoạt động ở mức thực tế nào.

Cuối cùng, lập luận là kinh tế. Toàn bộ hành tinh đã thiết kế các máy chủ, thiết bị chuyển mạch, hệ điều hành, v.v ... Xung quanh giả định về một lớp liên kết giữa IP và mã hóa tín hiệu trên dây. Ethernet làm được rất nhiều cho chúng tôi và nó cực kỳ rẻ vì giờ đây nó đã trở thành công nghệ kết nối thực tế cho hầu hết các máy tính trên hành tinh. Việc thay thế Ethernet có phần giống với việc thay thế Quốc hội Hoa Kỳ như một cơ quan quản lý. Nó có thể không hoàn hảo, nhưng không thể làm gì khác vào thời điểm này.

Đó là câu hỏi rất hay.

Tôi không nghĩ chúng ta sẽ loại bỏ Ethernet, vì các liên kết đa truy cập vẫn sẽ cần thiết vô thời hạn.

Tuy nhiên, phần lớn mạng lõi thực sự hoàn toàn không sử dụng cho DMAC / SMAC, do đó chắc chắn phải có biến thể Ethernet "điểm-điểm" với khung ngắn hơn nhiều. Thay vì 18B hiện tại (DMAC + SMAC + Type + FCS), bạn có thể làm với 6B (Loại + FCS).
Biến thể điểm-điểm này của ethernet sẽ bù đắp một cách độc đáo chi phí cần thiết trong lõi (nhãn MPLS, thẻ Vlan) để kích thước khung khách hàng / cạnh sẽ theo sát kích thước khung lõi hơn. Nó cũng sẽ loại bỏ nhu cầu về ARP và ND, giảm rủi ro và đơn giản hóa cốt lõi.
Về mặt kỹ thuật, không có lý do nào khiến bạn không thể bỏ hoàn toàn phần L2 của ethernet, nhưng bạn sẽ cần phần L1 của nó, vì bản thân IP không có thông số kỹ thuật nào để mã hóa nó vào bất kỳ dây nào. Vì vậy, bạn có thể chạy ethernet L1 với tải trọng L2 (IP) trực tiếp trên đầu trang.

Cá nhân tôi tin rằng khi thời gian đến mà chúng ta sẽ chỉ định tiêu đề ethernet mới để sử dụng EUI64 thay vì EUI48, mọi người sẽ muốn có một point-to-point hương vị của Nghị định thư đó L2. Tôi không tin đó sẽ là 'null L2', vì ít nhất Trình tự kiểm tra khung (FCS) và loại tải trọng (IP? MPLS? Ethernet?) Có vẻ đáng mong đợi.

Tôi sẽ trả lời câu hỏi này bằng một câu hỏi ngớ ngẩn ... Tại sao chúng ta vẫn không sử dụng ARCnet ? Hoặc mã thông báo?

Có (đã và sẽ) nhiều công nghệ lớp 2. Đối với hệ thống "máy tính để bàn", ethernet đã thắng. Tại sao chúng ta vẫn sử dụng nó ... câu trả lời đơn giản nhất là vì nó hoạt động; công nghệ đơn giản, rẻ tiền, mạnh mẽ và phong phú. (đọc: công nghệ đã được chứng minh ) Đối với hồ sơ, có thẻ ATM "máy tính để bàn" PCI - Tôi đã không thấy một chiếc nào trong nhiều năm và tôi chưa bao giờ thấy một chiếc nào thực sự được sử dụng.

Những gì bạn đề xuất chỉ là một công nghệ lớp 2 mới. Tôi chúc bạn may mắn nhất để thế giới chấp nhận nó.

[Ok, vòng mã thông báo vẫn tồn tại, nhưng nó vượt quá hiếm.]

Có bất kỳ lý lẽ thuyết phục để giữ mọi thứ theo cách của họ?

Câu hỏi hay, một vài suy nghĩ.

1. Khả năng tương thích thường quan trọng hơn hiệu quả.
2. Hầu hết các nhà xây dựng mạng (bên ngoài một số ứng dụng bảo mật rất cao) không muốn gán thiết bị tĩnh cho các cổng. Vì vậy, một số loại hệ thống để tự động định vị thiết bị là cần thiết.
3. Sẽ rất hữu ích khi có một mã định danh xác định một phần cứng cụ thể ở bất cứ nơi nào nó được cắm vào.
4. Đối với IPv4 ít nhất có lẽ chúng ta không muốn lãng phí địa chỉ IPv4 trên mỗi cổng chuyển đổi.

Có lẽ có thể thiết kế một giao thức liên kết đã giải quyết 2 đến 4 trong khi có chi phí đóng gói thấp hơn so với khung Ethernet hoặc có thể không có chi phí Đóng gói nào cả nhưng sẽ không phải là một trường hợp tầm thường khi nói "chỉ sử dụng IP".

Và sau đó bạn vẫn phải thuyết phục mọi người về 1, rất nhiều đau đớn khi áp dụng một tiêu chuẩn mới cho một lợi ích tương đối nhỏ.

Tăng tốc độ trong khi giữ định dạng khung giống nhau là con đường ít kháng cự nhất. Vì vậy, đó là những gì xảy ra.

P2P Ethernet là có thể. Nhưng

• Nó yêu cầu Mạng L3 đầy đủ (mỗi liên kết sử dụng địa chỉ IP cố định)
• Chi phí địa chỉ MAC là hợp lý cho các gói nhỏ và trong các đường hầm L2.
• Về hiệu suất liên kết. Nếu liên kết không đủ tốc độ, đừng tạo giao thức và phần mềm mới, chỉ cần thực hiện những điều đơn giản tương tự trong 10 lần nhanh hơn. Đó là cách Ethernet giành chiến thắng.
• Về đường hầm L2. Trong mạng chỉ L3, đường hầm L2 vô nghĩa.
• Thống nhất là điều tốt.