什么是第4层交换机？
第2层交换机和第3层交换机都是基于端口地址的端到端交换过程。这种基于MAC地址和IP地址的交换技术虽然可以大大提高节点间的数据传输速率，但它不能根据端口主机的应用需求自主确定或动态限制端口交换过程和数据流量，即缺乏第四层智能应用交换的要求。第四层交换机不仅可以完成端到端的交换，还可以根据其应用特点确定或限制端口主机的交换流量。简单来说，第四层交换机是基于传输层的分组交换过程，是一种基于TCP/IP协议应用层的新型局域网交换机。第四层交换机支持TCP/UDP第四层以下的所有协议，可以识别至少80字节的包头长度。它可以根据TCP/UDP端口号区分数据包的应用类型，从而实现应用层的访问控制和服务质量保证。因此，第四层交换机与其说是硬件网络设备，不如说是软件网络管理系统。也就是说，第四层交换机是一种以软件技术为主，硬件技术为辅的网络管理交换设备。
最后，值得指出的是，一些人还不同程度地存在一些模糊的概念。他们认为所谓的第四层交换机实际上是给第三层交换机增加了识别第四层协议端口的能力，只是给第三层交换机增加了一些增值软件。所以它不在传输层工作，仍然在第三层交换机上进行交换操作，只是对第三层交换机更加敏感，从根本上否定了第四层交换机的关键技术和功能。我们知道，数据包的第二层IEEE802.1P字段或第三层IPToS字段可以用来区分数据包本身的优先级。我们说第四层交换机基于第四层分组交换，是指它可以根据第四层TCP/UDP端口号分析分组应用类型，即第四层交换机不仅具有第三层交换机的所有交换功能和性能，还可以支持第三层交换机所不具备的网络流量和QoS控制的智能功能。
第4层交换机支持的重要技术
如上所述，第二层交换设备依靠802.1Q协议的MAC地址和VLAN标签信息来完成链路层交换过程，第三层交换/路由设备利用网络路径选择的IP地址信息来完成交换过程，第四层交换设备利用传输层分组的报头信息来帮助信息交换和传输。也就是说，第四层交换机的交换信息所描述的具体内容，实质上就是每个IP包中包含的所有协议或进程，比如用于Web传输的HTTP，用于文件传输的FTP，用于终端通信的Telnet，用于安全通信的SSL等协议。因此，在IP网络中，常用的第4层交换协议实际上是TCP(用于基于连接的会话，如FTP)和UDP(用于无连接通信，如SNMP或SMTP)。
由于TCP和UDP数据包的报头不仅包括“端口号”字段，它还指示正在传输的数据包是什么类型的网络数据。通过使用这种特定于应用的信息(端口号)，可以完成与网络数据和信息的传输和交换相关的大量优质服务。其中，以下五项重要应用技术最值得关注，因为它们是第四层交换机常用的主要技术。
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