Warum nutzen wir noch Ethernet?

Zweifellos transportiert die überwiegende Mehrheit der Ethernet-Frames IP-Pakete. Ich weiß, dass es verschiedene andere Protokolle gibt, die auch über Ethernet transportiert werden können, aber diese können auch über IP transportiert werden.

Angesichts der Tatsache, dass moderne Ethernet-Netzwerke vollduplex sind, hat sich Ethernet effektiv zu einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen einem Endpunkt und einem Switch entwickelt, der das Paket basierend auf dem MAC-Ziel vermittelt. L3-Switches machen dasselbe, führen aber auch ein IP-Routing durch.

Gibt es einen Grund, diese zusätzliche Schicht L2-Overhead zu haben, da wir Ethernet hauptsächlich als Mittel zum Transport von IP verwenden? Warum nicht einfach Pakete basierend auf der Ziel-IP weiterleiten? Ich nehme an, dass dies das OSI-Modell in gewissem Maße brechen würde, da L2 nicht mehr existieren würde.

Stellen Sie sich eine Link-Layer-Technologie vor, die nur für den Transport von IP konzipiert wurde und keine bestimmte L2-Funktionalität oder einen eigenen Header aufweist. Switches und Router würden so weiter existieren wie heute: Switches wären "Basic Router" (genau wie L3-Switches) und nehmen meist nur feste Routen und eine Standardroute. Schaltfluss: Gibt es eine Route für dieses Ziel? Halten Sie es in der Warteschlange der Schnittstelle. Wenn nicht, stecken Sie es in die Warteschlange der Standardroutenschnittstelle.

Gibt es ein überzeugendes Argument dafür, die Dinge so zu halten, wie sie sind?

Gibt es einen Grund, diese zusätzliche Schicht L2-Overhead zu haben, da wir Ethernet hauptsächlich als Mittel zum Transport von IP verwenden?

Nennen einiger gängiger Protokolle oder Funktionen, die einen L2-Overhead erfordern, z. B. Ethernet:

• Spanning-Tree (erfordert 802.2 LLC)
• ISIS (erfordert 802.2 LLC)
• Vlans
• ARP (nicht nur für Ethernet)
• Wahl zwischen IPv4 und IPv6
• IEEE 802.11 Wifi (das viele Grundfunktionen mit 802.3 Ethernet teilt, aber grundsätzlich ein anderes Protokoll ist)

Ethernet hat sich effektiv zu einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen einem Endpunkt und einem Switch entwickelt, der das Paket basierend auf dem MAC-Ziel vermittelt. Gibt es ein überzeugendes Argument dafür, die Dinge so zu halten, wie sie sind?

Sie vereinfachen das Argument zu stark, um darauf hinzuweisen, dass Ethernet nur für Adressierung und Punkt-zu-Punkt-Verbindungen gedacht ist. IEEE 802.3 deckt auch die physikalische Schicht ab: verschiedene Formen von Kupfer- und Glasfasermedien, Codierung auf dem Draht, Fehlerbehebung, Leitungskonditionierung und so weiter. Wenn Sie all diese Funktionen direkt in IPv4 hinzufügen, haben Sie jetzt viele Funktionen in Ethernet dupliziert und was haben Sie wirklich gespeichert? Dies ignoriert auch den enormen Standardisierungs- und Entwicklungsaufwand, um diese direkt in IPv4 und IPv6 zu integrieren. Mein Gehirn tut weh zu denken, wie dies auf praktischer Ebene sowieso funktionieren würde.

Am Ende ist das Argument die Wirtschaft. Der gesamte Planet verfügt über ausgereifte Server, Switches, Betriebssysteme usw. Unter der Annahme einer Verbindungsschicht zwischen IP und der Signalcodierung auf der Leitung. Ethernet leistet viel für uns und ist äußerst kostengünstig, da es mittlerweile für die meisten Computer der Welt die De-facto-Verbindungstechnologie ist. Das Ersetzen von Ethernet ist vergleichbar mit dem Ersetzen des US-Kongresses als Regierungsorgan. Es ist vielleicht nicht perfekt, aber es ist unvorstellbar, an dieser Stelle etwas anderes zu tun.

Das ist eine sehr gute Frage.

Ich glaube nicht, dass wir Ethernet loswerden werden, da Multizugriffsverbindungen immer noch auf unbestimmte Zeit benötigt werden.

Ein Großteil des Kernnetzwerks ist jedoch für DMAC / SMAC überhaupt nicht geeignet. Daher sollte es auf jeden Fall eine Punkt-zu-Punkt-Variante von Ethernet mit viel kürzerem Frame geben. Anstelle der aktuellen 18B (DMAC + SMAC + Typ + FCS) könnten Sie auch 6B (Typ + FCS) verwenden.
Diese Punkt-zu-Punkt-Variante von Ethernet würde den im Core benötigten Overhead (MPLS-Labels, VLAN-Tags) gut ausgleichen, sodass die Größe des Kunden- / Edge-Frames eher der Größe des Core-Frames entspricht. ARP und ND würden ebenfalls entfallen, wodurch Risiken verringert und der Kern vereinfacht würden.
Technisch gesehen gibt es keinen Grund, warum Sie den L2-Teil des Ethernets nicht vollständig löschen können, aber Sie werden den L1-Teil benötigen, da IP selbst keine Spezifikation hat, wie er auf einem Draht codiert werden soll. Sie könnten also L1-Ethernet mit L2-Payload (IP) direkt darüber betreiben.

Ich persönlich bin davon überzeugt, dass die Leute zu gegebener Zeit einen Punkt-zu-Punkt-Geschmack dieses L2-Protokolls wünschen werden , wenn wir einen neuen Ethernet-Header für die Verwendung von EUI64 anstelle von EUI48 festlegen. Ich glaube nicht, dass es 'null L2' sein wird, da mindestens Frame Check Sequence (FCS) und Payload-Type (IP? MPLS? Ethernet?) Wünschenswert erscheinen.

Ich werde das mit einer absurden Frage beantworten ... Warum verwenden wir ARCnet nicht immer noch ? Oder Token Ring?

Es gibt (gab und wird) zahlreiche Layer-2-Technologien. Bei "Desktop" -Systemen gewann Ethernet. Warum benutzen wir es immer noch ... die einfachste Antwort ist, weil es funktioniert; Die Technologie ist einfach, billig, robust und reichlich. (Lesen Sie: Bewährte Technologie ) Für die Aufzeichnung gibt es PCI "Desktop" ATM-Karten - ich habe seit Jahren keine gesehen, und ich habe noch nie eine gesehen, die tatsächlich verwendet wird.

Was Sie vorschlagen, ist lediglich eine neue Layer-2-Technologie. Ich wünsche Ihnen viel Glück, dass die Welt es annimmt.

[Ok, Token-Ring existiert immer noch, ist aber sehr selten.]

Gibt es ein überzeugendes Argument dafür, die Dinge so zu halten, wie sie sind?

Gute Frage, ein paar Gedanken.

1. Kompatibilität ist oft wichtiger als Effizienz.
2. Die meisten Network Builder (außerhalb einiger Anwendungen mit sehr hoher Sicherheit) möchten Geräte nicht statisch Ports zuweisen. Daher wird eine Art System zur automatischen Ortung von Geräten benötigt.
3. Es ist nützlich, eine Kennung zu haben, die ein bestimmtes Hardwareteil identifiziert, wo immer es eingesteckt ist.
4. Zumindest für IPv4 möchten wir wahrscheinlich nicht an jedem Switch-Port eine IPv4-Adresse verschwenden.

Es wäre wahrscheinlich möglich, ein Verbindungsprotokoll zu entwerfen, das 2 bis 4 löst und dabei einen geringeren Kapselungsaufwand als Ethernet-Framing hat, oder möglicherweise überhaupt keinen Kapselungsaufwand, aber es wäre kein trivialer Fall, "nur IP verwenden" zu sagen.

Und dann muss man die Leute noch von 1 überzeugen, viel Mühe bei der Übernahme eines neuen Standards für einen relativ kleinen Gewinn.

Der Weg des geringsten Widerstands ist, die Geschwindigkeiten zu erhöhen, während das Rahmenformat gleich bleibt. So ist es, was passiert.

P2P-Ethernet ist möglich. Aber

• Es erfordert ein vollständiges L3-Netzwerk (jeder Link verwendet eine feste IP-Adresse)
• Der Overhead von MAC-Adressen ist für kleine Pakete und in L2-Tunneln sinnvoll.
• Über die Verbindungsleistung. Wenn die Verbindungsgeschwindigkeit nicht ausreicht, erstellen Sie kein neues Protokoll und keine neue Software. Führen Sie dieselben einfachen Aufgaben in 10X schneller aus. So hat Ethernet gewonnen.
• Über L2-Tunnel. In L3-Netzen sind L2-Tunnel bedeutungslos.
• Vereinigung ist eine gute Sache.