隨著寬帶的普及，各種網絡應用的深入，我們的局域網絡正在承擔著繁重的業務流量。網絡系統中的音頻、視頻、數據等信息的傳輸量充斥著占用帶寬，我們不得不為這些數據流量提供差別化的服務，讓時延敏感性的和重要的數據優先通過，這就不得不考慮第四層交換，以滿足基于策略調度、QoS（Quality of Service：服務質量）以及安全服務的需求。

二、三、四層交換的區別
 
第二層交換實現局域網內主機間的快速信息交流，第三層交換可以說是交換技術與路由技術的完美結合，而第四層交換技術則可以為網絡應用資源提供最優分配，實現應用服務服務質量、負載均衡及安全控制。四層交換并不是要取代誰，其實現在徑渭分明的二層交換和三層交換已融入四層交換技術。

第二層交換機，是根據第二層數據鏈路層的MAC地址和MAC地址表來完成端到端的數據交換的。第二層交換機只須識別數據幀中的MAC地址，而直接根據MAC地址轉發，非常便于采用ASIC專用芯片實現。第二層交換的解決方案，是一個“處處交換”的方案，雖然該方案也能劃分子網、限制廣播、建立VLAN，但它的控制能力較小、靈活性不夠，也無法控制流量，缺乏路由功能。

第三層交換機，是根據第三層的網絡層IP地址來完成端到端的數據交換的，主要應用于不同VLAN子網間的路由。當某一信息源的第一個數據流進行第三層交換（路由）后，交換機會產生一個MAC地址與IP地址的映射表，并將該表存儲起來，如同一信息源的后續數據流再次進入交換機，交換機將根據第一次產生并保存的地址映射表，直接從第二層由源地址傳輸到目的地址，不再經過第三路由系統處理，提高了數據包的轉發效率，解決了VLAN子網間傳輸信息時傳統路由器產生的速率瓶頸。

第四層交換機不僅可以完成端到端交換，還能根據端口主機的應用特點，確定或限制它的交換流量。簡單地說，第四層交換機是基于傳輸層數據包的交換過程的，是一類基于TCP/IP協議應用層的用戶應用交換需求的新型局域網交換機。第四層交換機支持TCP/UDP第四層以下的所有協議，可根據TCP/UDP端口號來區分數據包的應用類型，從而實現應用層的訪問控制和服務質量保證。可以查看第三層數據包頭源地址和目的地址的內容，可以通過基于觀察到的信息采取相應的動作，實現帶寬分配、故障診斷和對TCP/IP應用程序數據流進行訪問控制的關鍵功能。第四層交換機通過任務分配和負載均衡優化網絡，并提供詳細的流量統計信息和記帳信息，從而在應用的層級上解決網絡擁塞、網絡安全和網絡管理等問題，使網絡具有智能和可管理。

四層交換技術簡介

OSI網絡參考模型的第四層是傳輸層。傳輸層負責端到端通信，即在網絡源和目標系統之間協調通信。在IP協議棧中這是TCP（傳輸控制協議）和UDP（用戶數據報協議）所在的協議層。TCP和UDP包含端口號，它可以唯一區分每個數據包包含哪些應用協議（例如HTTP、FTP、telnet等等）。TCP/UDP端口號提供的附加信息可以為網絡交換機所利用，四層交換機利用這種信息來區分包中的數據，這是第四層交換的基礎。

四層交換的主要功能如下：  1．數據包過濾：在傳統路由器上，采用第四層信息端口號去定義訪問控制列表過濾規則。四層交換也借用了控制列表的概念，但和基于軟件的路由器不一樣，第四層交換是在ASIC專用高速芯片中實現的，從而使過濾控制可以線速進行。

2．服務質量：TCP/UDP第四層信息還可以用于建立應用通信的優先級。第四層交換允許用基于端口號（應用）來區分優先級，設置優先級隊列，確保重要的流量（如：VOIP、視頻）在得到最快的處理，使緊急應用獲得網絡的高級別服務。

3．負載均衡：第四層交換負載均衡的原理，就是按照IP地址和TCP端口進行虛擬連接的交換，直接將數據包發送到目的計算機的相應端口中。具備第四層交換能力的交