Mengapa kita masih menggunakan Ethernet?

29

Tidak ada keraguan sebagian besar frame Ethernet mengangkut paket IP. Saya tahu ada berbagai protokol lain yang dapat diangkut melalui Ethernet juga, tetapi mereka dapat diangkut melalui IP juga.

Dengan jaringan Ethernet modern menjadi dupleks penuh, Ethernet telah secara efektif berubah menjadi interkoneksi titik-ke-titik antara titik akhir dan sakelar, yang mengalihkan paket berdasarkan tujuan MAC. Switch L3 melakukan hal yang sama tetapi juga melakukan beberapa IP routing.

Karena kita menggunakan Ethernet sebagian besar hanya sebagai sarana untuk mentransportasi IP, adakah alasan untuk memiliki lapisan tambahan overhead L2? Mengapa tidak merutekan paket berdasarkan IP tujuan? Saya kira itu akan melanggar model OSI, sampai batas tertentu, dalam L2 yang akan lenyap.

Bayangkan teknologi lapisan tautan yang dirancang hanya untuk mengangkut IP, dan tidak memiliki fungsi L2 atau tajuknya sendiri. Switch dan router akan terus ada seperti hari ini: switch akan menjadi "router dasar" (seperti halnya switch L3) dan sebagian besar hanya mengambil rute tetap dan rute default. Switching flow: apakah ada rute di tempat untuk tujuan ini? Masukkan ke antrian antarmuka itu. Jika tidak, tempel di antrian antarmuka rute default.

Apakah ada argumen kuat untuk menjaga segala sesuatu sebagaimana adanya?

ethernet protocol-theory rfb
sumber
Bahkan jika apa yang Anda katakan akan terjadi, L2 tidak akan berhenti ada. Frame-Relay adalah L2, PPP adalah L2, HDLC adalah L2, ATM adalah L2, 802.11 adalah L2, IPSec adalah L2, dll.
codey
2
Model OSI sudah rusak dalam konteks ini, dan telah sejak awal .
Lightness Races dengan Monica
Apakah ada jawaban yang membantu Anda? jika demikian, Anda harus menerima jawabannya sehingga pertanyaan tidak terus muncul selamanya, mencari jawaban. Atau, Anda bisa memberikan dan menerima jawaban Anda sendiri.
Ron Maupin

Jawaban:

27

Karena kita menggunakan Ethernet sebagian besar hanya sebagai sarana untuk mentransportasi IP, adakah alasan untuk memiliki lapisan tambahan overhead L2?

Memberi nama beberapa protokol atau fitur umum yang memerlukan overhead L2 seperti Ethernet:

  • Spanning-Tree (membutuhkan 802.2 LLC)
  • ISIS (membutuhkan 802.2 LLC)
  • Vans
  • ARP (yang bukan hanya untuk ethernet)
  • Memilih antara IPv4 dan IPv6
  • IEEE 802.11 Wifi (yang berbagi banyak fungsi dasar dengan 802.3 Ethernet, tetapi pada dasarnya merupakan protokol yang berbeda)

Ethernet telah secara efektif berubah menjadi interkoneksi titik-ke-titik antara titik akhir dan saklar, yang mengalihkan paket berdasarkan tujuan MAC. Apakah ada argumen kuat untuk menjaga segala sesuatu sebagaimana adanya?

Anda terlalu menyederhanakan argumen untuk menyarankan bahwa Ethernet hanya untuk pengalamatan dan point-to-point. IEEE 802.3 juga mencakup lapisan fisik: berbagai bentuk media tembaga dan serat, pengkodean pada kabel, pemulihan kesalahan, pengkondisian garis, dan sebagainya. Jika Anda menambahkan semua fungsi ini secara langsung pada IPv4, Anda sekarang telah menduplikasi banyak fungsi di dalam Ethernet dan apa yang benar-benar Anda simpan? Ini juga mengabaikan standardisasi monumental dan upaya rekayasa untuk membangun ini langsung ke IPv4 dan IPv6. Otak saya sakit memikirkan bagaimana ini akan bekerja pada tingkat praktis.

Pada akhirnya, argumennya adalah ekonomi. Seluruh planet telah merekayasa server, sakelar, sistem operasi, dll. Di sekitar asumsi lapisan tautan antara IP dan pengkodean sinyal pada kabel. Ethernet sangat bermanfaat bagi kami, dan sangat murah karena sekarang menjadi teknologi interkoneksi de facto untuk sebagian besar komputer di planet ini. Mengganti Ethernet agak mirip dengan menggantikan Kongres AS sebagai badan pemerintahan. Ini mungkin tidak sempurna, tetapi tidak dapat dilakukan untuk melakukan hal lain pada saat ini.

Mike Pennington
sumber
1
Argumen Anda tentang protokol tertentu yang membutuhkan Ethernet adalah mundur. Protokol-protokol itu diciptakan untuk Ethernet. Jika kami tidak memiliki domain Ethernet L2, kami tidak perlu STP. ARP digunakan untuk memetakan informasi IP ke Ethernet dan sekali lagi, jika kita tidak memiliki Ethernet, kita tidak akan membutuhkannya. Memilih antara IPv4 dan IPv6 pada tautan akan mudah jika kita membuat asumsi yang cukup masuk akal bahwa kita hanya memiliki IP pada tautan tersebut, karena versi IP adalah 4 bit pertama dari header IPv4 dan IPv6. ISIS menjalankan 802.2 LLC melalui jaringan Ethernet tetapi jelas tidak melalui media lain seperti SDH atau tautan serial.
kll
1
Anda salah paham intinya. Saya menjawab, "Karena kita kebanyakan menggunakan Ethernet hanya sebagai sarana untuk mengirim IP, apakah ada alasan untuk memiliki lapisan tambahan L2 overhead itu?" pada tahun 2013 . Ya, beberapa hal ini diciptakan untuk ethernet, tapi itu bukan pertanyaan yang ditanyakan. OP ingin tahu mengapa kita masih membutuhkan overhead frame ethernet.
Mike Pennington
2
Saya pikir Anda tidak membaca seluruh jawaban. Paragraf terakhir membuat alasan untuk tetap menggunakan encaps ethernet sangat jelas. Jika Anda percaya diri dengan ide-ide Anda, silakan dan mulai sebuah perusahaan yang mengimplementasikan IP secara langsung. Tetapi jika itu adalah perusahaan publik, saya akan menyingkatnya di pasar saham sejak hari IPO.
Mike Pennington
2
@ kll, "Protokol-protokol itu diciptakan untuk Ethernet." Jika Anda ingin memperbaiki posting lama, harap luruskan fakta Anda. "Jika kita tidak memiliki domain Ethernet L2 kita tidak perlu STP." STP adalah bagian dari IEEE 802.1; Ethernet adalah bagian dari IEEE 802.3. Sama seperti VLAN, STP dirancang independen dari Ethernet dan dengan demikian dapat digunakan di berbagai lingkungan jembatan untuk mencegah loop L2. "ARP digunakan untuk memetakan informasi IP ke Ethernet dan lagi, jika kita tidak memiliki Ethernet, kita tidak akan membutuhkannya." Sekali lagi salah. ARP juga ada untuk teknologi L2, Token Ring menjadi salah satunya.
YPelajari
2
@ kll, saya memilih kedua jawaban. Mereka berdua membahas bagian berbeda dari pertanyaan yang diajukan oleh pengguna, Ya, ytti memang menjawab sebagian pertanyaan yang Anda kutip dari OP dengan lebih baik. Namun selain kutipan Anda, ada "Mengapa kita masih menggunakan Ethernet?" dan "adakah alasan untuk memiliki lapisan tambahan L2 di atas kepala?" dan "Apakah ada argumen kuat untuk menjaga segala sesuatu sebagaimana adanya?" Semuanya tidak ditangani dengan baik oleh jawaban ytti. Lebih lanjut, OP menyamakan titik akhir untuk beralih sebagai "point-to-point" cacat terbaik karena berbagai alasan yang tidak disentuh.
YPelajari
16

Itu pertanyaan yang sangat bagus.

Saya tidak berpikir kita akan menyingkirkan Ethernet, karena tautan multi-akses masih akan dibutuhkan tanpa batas.

Namun, sebagian besar jaringan inti benar-benar tidak digunakan sama sekali untuk DMAC / SMAC, jadi tentu saja harus ada varian Ethernet 'point-to-point' dengan kerangka yang jauh lebih pendek. Alih-alih 18B saat ini (DMAC + SMAC + Type + FCS), Anda bisa melakukannya dengan 6B (Type + FCS).
Varian ethernet point-to-point ini akan dengan baik mengimbangi overhead yang dibutuhkan dalam core (label MPLS, tag VLAN) sehingga ukuran frame pelanggan / tepi akan lebih dekat mengikuti ukuran frame inti. Ini juga akan menghilangkan kebutuhan akan ARP dan ND, mengurangi risiko dan menyederhanakan inti.
Secara teknis, tidak ada alasan mengapa Anda tidak bisa sepenuhnya menjatuhkan bagian L2 dari ethernet, tetapi Anda akan membutuhkan bagian L1-nya, karena IP sendiri tidak memiliki spesifikasi cara mengkodekannya ke kawat mana pun. Jadi Anda bisa menjalankan L1 ethernet dengan L2 payload (IP) langsung di atasnya.

Saya pribadi yakin bahwa ketika saatnya tiba bahwa kita akan menentukan header ethernet baru untuk menggunakan EUI64 dan bukan EUI48, orang akan menginginkan rasa point-to-point protokol L2 itu. Saya tidak percaya itu akan menjadi 'null L2', karena setidaknya Frame Check Sequence (FCS) dan payload-type (IP? MPLS? Ethernet?) Tampaknya diinginkan.

ytti
sumber
Pikiran yang sangat bagus. Saya juga punya pemikiran untuk bisa menghapus ARP - saya kira itu hanyalah bonus.
rfb
8

Saya akan menjawab ini dengan pertanyaan yang tidak masuk akal ... Mengapa kita tidak menggunakan ARCnet ? Atau Token Ring?

Ada (dulu, dan akan) banyak teknologi layer-2. Untuk sistem "desktop", ethernet menang. Mengapa kita masih menggunakannya ... jawaban yang paling sederhana adalah karena ia berfungsi; teknologinya sederhana, murah, kuat, dan berlimpah. (baca: teknologi terbukti ) Sebagai catatan, ada kartu ATM "desktop" PCI - Saya belum pernah melihatnya satu tahun ini, dan saya belum pernah melihat kartu yang benar-benar digunakan.

Apa yang Anda sarankan hanyalah teknologi layer-2 baru. Saya berharap yang terbaik dari keberuntungan membuat dunia untuk mengadopsi itu.

[Ok, token-ring masih ada, tapi itu sangat jarang.]

Ricky Beam
sumber
2

Apakah ada argumen kuat untuk menjaga segala sesuatu sebagaimana adanya?

Pertanyaan bagus, beberapa pemikiran.

  1. Kompatibilitas seringkali lebih penting daripada efisiensi.
  2. Sebagian besar pembangun jaringan (di luar beberapa aplikasi keamanan yang sangat tinggi) tidak ingin menetapkan perangkat secara statis ke port. Jadi diperlukan semacam sistem untuk mencari perangkat secara otomatis.
  3. Penting untuk memiliki pengidentifikasi yang mengidentifikasi perangkat keras tertentu di mana pun ia terhubung.
  4. Untuk IPv4 setidaknya kita mungkin tidak ingin membuang alamat IPv4 di setiap port switch.

Mungkin akan mungkin untuk merancang protokol tautan yang menyelesaikan 2 sampai 4 sementara memiliki overhead enkapsulasi yang lebih rendah daripada membingkai Ethernet atau mungkin sama sekali tidak ada Enkapsulasi overhead tetapi tidak akan menjadi kasus sepele mengatakan "cukup gunakan IP".

Dan kemudian Anda masih harus meyakinkan orang tentang 1, banyak rasa sakit dalam mengadopsi standar baru untuk keuntungan yang relatif kecil.

Meningkatkan kecepatan sambil menjaga format framing tetap sama adalah jalur dengan resistansi paling rendah. Jadi itulah yang terjadi.

Peter Green
sumber
0

Ethernet P2P dimungkinkan. Tapi

  • Ini membutuhkan Jaringan L3 penuh (setiap tautan menggunakan pengalamatan IP tetap)
  • Overhead alamat MAC masuk akal untuk paket kecil dan dalam terowongan L2.
  • Tentang kinerja tautan. Jika tautan tidak cukup cepat, jangan membuat protokol dan perangkat lunak baru, lakukan saja hal-hal sederhana yang sama dalam 10X lebih cepat. Beginilah cara Ethernet menang.
  • Tentang terowongan L2. Di jaringan L3 saja, terowongan L2 tidak ada artinya.
  • Unifikasi adalah hal yang baik.
mmv-ru
sumber