Linux系統(tǒng)NBMA和BMA的交換方式介紹

　　在Linux系統(tǒng)中有兩中不同的交換方式，也就是NBMA和BMA。不要看著兩種交換方式只是差了一個字母，但是確實完全不同，甚至互相對立機(jī)制。本文就來介紹一下Linux系統(tǒng)的這兩種網(wǎng)絡(luò)的交換方式。

　　1.NBMA交換

　　雖然大家都連接在一個鏈路上，但這并不意味著數(shù)據(jù)幀可以隨意到達(dá)任何地方。NBMA網(wǎng)絡(luò)中，控制權(quán)在交換機(jī)，端主機(jī)只能通過交換機(jī)到達(dá)目標(biāo)端主機(jī)，也就是說，只有在交換機(jī)上配置了“這個從這個端口來的數(shù)據(jù)幀通過了某種檢驗，可以且只可以從那個端口發(fā)出去”這個策略時，數(shù)據(jù)幀才能通過。對于NBMA網(wǎng)絡(luò)，交換機(jī)的實現(xiàn)會更加復(fù)雜，因為它內(nèi)置了很多的協(xié)議層邏輯，而不是一個被動的學(xué)習(xí)。如果我們舉幾個NBMA的實例，可能會更好一些。

　　對于NBMA，最典型的就是幀中繼和ATM了，廣泛使用的技術(shù)是ATM，我們知道ATM十分的復(fù)雜，比以太網(wǎng)復(fù)雜多了，我覺得它比IP都要復(fù)雜。對于ATM而言，其中一個重要的概念就是虛電路和虛通道，虛電路必須在通信前建立，ATM交換機(jī)的工作就是交換虛路徑使數(shù)據(jù)幀在配置好的虛通道中傳輸，一個特定的數(shù)據(jù)幀只能沿著一條虛通道前進(jìn)，不會到達(dá)別的虛通道。ATM的虛通道的配置就是在交換機(jī)上進(jìn)行的，也就是說是交換機(jī)控制了數(shù)據(jù)幀如何進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，端主機(jī)只能被動接受這種安排。

　　NBMA的優(yōu)勢在于其可控性，不像BMA那樣。對于WAN，一般很少使用BMA，大多數(shù)都是使用NBMA，因為WAN的轉(zhuǎn)發(fā)策略相當(dāng)復(fù)雜，在BGP的指導(dǎo)下，鏈路層一般都是特定目標(biāo)的轉(zhuǎn)發(fā)，絕不能出現(xiàn)任意的廣播，這關(guān)系到各個AS的強(qiáng)制性政策，如果一旦出現(xiàn)任意的廣播，將會使WAN不再安全，這里的安全可能和政治，國家安全高度相關(guān)。

　　2.BMA交換

　　其實BMA網(wǎng)絡(luò)根本就不是交換網(wǎng)絡(luò)，也不需要交換，BMA網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓?fù)溆肋h(yuǎn)都是總線型拓?fù)�，在BMA網(wǎng)絡(luò)引入交換的概念完全是為了優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。以以太網(wǎng)為例，最初的以太網(wǎng)就是總線型的，后來為了便于拓展引入了HUB，也有了網(wǎng)橋用于連接異構(gòu)以太網(wǎng)，后來的以太網(wǎng)交換機(jī)在高性能且廉價的雙絞線廣泛應(yīng)用這個事實的推動下風(fēng)靡開來，基于總線的同軸線逐漸退出。以太網(wǎng)交換機(jī)的最大優(yōu)勢在于其學(xué)習(xí)功能，這種學(xué)習(xí)是一種被動學(xué)習(xí)，雖說在BMA網(wǎng)絡(luò)上沒有秘密，然而由于學(xué)習(xí)型交換機(jī)的存在，秘密就局限于互相認(rèn)可的通信雙方了�？v觀整個歷史，我們可以發(fā)現(xiàn)，以太網(wǎng)交換機(jī)是一個后來者，雖然它真的顛覆了以太網(wǎng)的架構(gòu)，以至于后來的千兆，萬兆以太網(wǎng)僅僅為了兼容才和傳統(tǒng)802.3保持一致，它還是無法顛覆以太網(wǎng)的本質(zhì)，這個本質(zhì)是什么呢？這就是ARP協(xié)議，ARP請求是一個廣播，這個廣播確認(rèn)了以太網(wǎng)還是那個最初的廣播型網(wǎng)絡(luò)。任何通信都不得不使用arp協(xié)議進(jìn)行地址解析（不考慮靜態(tài)配置arp映射的情況），這個地址解析以及后續(xù)的單播通信給了交換機(jī)一個學(xué)習(xí)的機(jī)會，知道了某個MAC地址之于本交換機(jī)，哪個端口可以到達(dá)，這樣交換機(jī)就可以過濾掉不必要的廣播了。這種學(xué)習(xí)是被動的助推性的，即使沒有這種學(xué)習(xí)機(jī)制，數(shù)據(jù)包還是可以到達(dá)目標(biāo)的，因為BMA網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)在端主機(jī)，而不是交換機(jī)，對于以太網(wǎng)，默認(rèn)數(shù)據(jù)幀會到達(dá)同鏈路的任意主機(jī)，主機(jī)會過濾掉目標(biāo)MAC不是本機(jī)的數(shù)據(jù)幀，這才是BMA的本質(zhì)-即實現(xiàn)在主機(jī)，交換機(jī)僅僅助力，交換機(jī)在對于判斷無能為力（比如MAC/端口映射條目老化）時，就會回歸BMA的本質(zhì)，也就是使用廣播將數(shù)據(jù)幀在每個端口廣播。

　　IPv6取消了arp廣播，某種程度上正在徹底摧毀了以太網(wǎng)廣播性質(zhì)的根基。然而即使如此，一個數(shù)據(jù)幀還是可以將目標(biāo)MAC改成廣播地址的，在標(biāo)準(zhǔn)沒有改變之前，在交換機(jī)對于組播還處于蒙昧階段時，交換機(jī)看到這種數(shù)據(jù)幀還是會在所有端口轉(zhuǎn)發(fā)的。

　　以上就是Linux系統(tǒng)兩種網(wǎng)絡(luò)交換方式的介紹了，NBMA和BMA可以說是各有各的優(yōu)勢，可以互相彌補(bǔ)。