为什么我们仍然使用以太网？

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毫无疑问，绝大多数以太网帧正在传输IP数据包。我知道还有其他各种协议也可以通过以太网传输，但是这些协议也可以通过IP传输。

随着现代以太网网络成为全双工，以太网已有效地转变为端点与交换机之间的点对点互连，该互连根据MAC目的地交换数据包。L3交换机执行相同的操作，但也执行某些IP路由。

由于我们主要将以太网用作传输IP的一种方式，是否有理由增加L2开销的额外层？为什么不仅仅根据目标IP路由数据包？我认为这将在一定程度上破坏OSI模型，因为L2将不复存在。

想象一下一种仅用于传输IP的链路层技术，它没有任何特定的L2功能或自身的标头。交换机和路由器将像今天一样继续存在：交换机将是“基本路由器”（就像L3交换机一样），并且大多数情况下仅采用固定路由和默认路由。切换流程：此目的地是否有路线？将其放在该接口的队列中。如果不是，请将其粘贴在默认路由的接口队列中。

是否有任何令人信服的论据来保持事物的现状？

ethernet protocol-theory

— 射频
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即使您说的话会发生，L2也不会停止存在。帧中继是L2，PPP是L2，HDLC是L2，ATM是L2，802.11是L2，IPSec是L2，等等

— 。–编码

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OSI模型在这种情况下已经被打破，并且从一开始就已经存在。

— 莫妮卡（Monica）与Lightness比赛，2015年

有什么答案对您有帮助吗？如果是这样，您应该接受答案，这样问题就不会永远弹出来寻找答案。或者，您可以提供并接受自己的答案。

— 罗恩·莫平

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由于我们主要将以太网仅用作传输IP的手段，因此是否有理由增加L2开销的额外层？

命名一些需要L2开销的通用协议或功能，例如以太网：

生成树（需要802.2 LLC）
ISIS（需要802.2 LLC）
战队
ARP（不仅适用于以太网）
在IPv4和IPv6之间选择
IEEE 802.11 Wifi（与802.3以太网共享许多基本功能，但从根本上来说是一个不同的协议）

以太网已有效地转变为端点与交换机之间的点对点互连，该互连基于MAC目的地交换数据包。是否有任何令人信服的论据来保持事物的现状？

您过分地简化了论点，以表明以太网仅用于寻址和点对点。IEEE 802.3还涵盖了物理层：各种形式的铜缆和光纤介质，在线编码，错误恢复，线路调节等。如果直接在IPv4上添加所有这些功能，那么现在您已经在以太网内部复制了许多功能，您真正保存了什么？这也忽略了将这些标准直接构建到IPv4和IPv6中的巨大标准化和工程工作。我的大脑很难思考如何在实际水平上发挥作用。

最后，争论是经济学。整个星球都设计了服务器，交换机，操作系统等。围绕IP和线路上信号编码之间的链路层这一假设。以太网为我们做了很多事情，而且价格非常便宜，因为它已经成为地球上大多数计算机事实上的互连技术。取代以太网有点类似于取代美国国会的领导机构。这可能并不完美，但是在这一点上做任何其他事情都是不可想象的。

— 迈克·彭宁顿
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您对某些协议需要以太网的争论是倒退的。这些协议是为以太网发明的。如果我们没有以太网L2域，则不需要STP。ARP用于将IP信息映射到以太网，如果没有以太网，则不需要它。如果我们做出合理的假设，即链路上只有IP，那么在链路上的IPv4和IPv6之间进行选择就容易了，因为IP版本是IPv4和IPv6标头的前4位。ISIS通过以太网运行802.2 LLC，但显然不能通过SDH或串行链接等其他介质运行。

— kll 2015年

1

您误解了这一点。我在回答：“由于我们主要仅将以太网用作传输IP的一种方式，是否有理由增加L2开销的额外层？” 在2013年。是的，其中一些是为以太网发明的，但这不是要问的问题。OP想知道为什么我们仍然需要以太网帧的开销。

— Mike Pennington

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我认为您没有阅读完整的答案。最后一段非常明确地说明了仍然使用以太网封装的原因。如果您对自己的想法有信心，请继续创建直接在网络上实现IP的公司。但是，如果它是一家上市公司，我将从股票上市之日起在股市上做空。

— Mike Pennington

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@kll，“那些协议是为以太网发明的。” 如果您要挑剔旧帖子，请弄清事实。“如果我们没有以太网L2域，则不需要STP。” STP是IEEE 802.1的一部分；以太网是IEEE 802.3的一部分。就像VLAN一样，STP的设计独立于以太网，因此可以在任何多网桥环境中使用，以防止L2环路。“ ARP用来将IP信息映射到以太网，如果没有以太网，我们将不需要它。” 再次，错了。ARP还用于L2技术，令牌环就是其中之一。

— YLearn

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@kll，我对两个答案都投了赞成票。它们都解决了用户提出的问题的不同部分，是的，ytti确实可以更好地解决您在OP中引用的部分问题。但是，除了您的报价外，还有“为什么我们仍然使用以太网？” 和“是否有理由增加L2开销的额外层？” 和“是否有任何引人入胜的论据来保持事物的现状？” ytti的回答不能很好地解决所有这些问题。此外，由于未提及的各种原因，至多将OP转换为“点对点”的端点充其量是有缺陷的。

— YLearn

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这是一个很好的问题。

我认为我们不会摆脱以太网，因为仍然会无限期地需要多路访问链接。

但是，对于DMAC / SMAC，许多核心网络实际上根本没有用，因此肯定应该有以太网的“点对点”变体，帧要短得多。您可以使用6B（Type + FCS）代替当前的18B（DMAC + SMAC + Type + FCS）。
以太网的这种点对点变体可以很好地抵消核心所需的开销（MPLS标签，VLAN标签），因此客户/边缘帧大小将更紧密地跟随核心帧大小。它还将消除对ARP和ND的需求，从而降低风险并简化核心。
从技术上讲，没有理由不能完全放弃以太网的L2部分，但是您将需要L1部分，因为IP本身没有规范如何将其编码到任何线路。因此，您可以直接在其顶部运行带有L2有效负载（IP）的L1以太网。

我个人坚信，当需要时，我们将指定新的以太网头以使用EUI64而不是EUI48，人们将需要点对点的L2协议。我不相信它将是“空L2”，因为至少帧校验序列（FCS）和有效载荷类型（IP？MPLS？以太网？）似乎是可取的。

— ytti
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很好的想法。我也有关于删除ARP的想法-我想那只是另一个好处。

— rfb

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我将用一个荒谬的问题回答这个问题……为什么我们仍然不使用ARCnet？还是令牌环？

有（并且将会有）许多第二层技术。对于“桌面”系统，赢得了以太网。为什么我们仍然使用它……最简单的答案是因为它有效；该技术简单，便宜，功能强大且功能丰富。（记录：经过验证的技术）记录在案的是PCI“台式” ATM卡-几年来我还没有看到过，而且从未真正使用过。

您所建议的只是一种新的第2层技术。祝您好运，让全世界都采用它。

[好吧，令牌环仍然存在，但是非常罕见。]

— 瑞奇光束
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是否有任何令人信服的论据来保持事物的现状？

好问题，有一些想法。

兼容性通常比效率更重要。
大多数网络构建者（除了一些非常安全的应用程序之外）都不希望将设备静态分配给端口。因此，需要一种用于自动定位设备的系统。
拥有一个标识符来标识特定硬件的位置是很有用的，无论该硬件何时插入。
至少对于IPv4，我们可能不想在每个交换机端口上浪费一个IPv4地址。

设计一种解决方案2到4的链路协议，同时其封装开销比以太网成帧框架低，或者根本没有封装开销，这可能是可行的，但这并不是说“只使用IP”的简单情况。

然后，您仍然必须说服人们约1，为采用相对较小的收益而采用新标准时会感到很痛苦。

在保持帧格式不变的情况下提高速度是阻力最小的途径。就是这样。

— 彼得·格林
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可以使用P2P以太网。但

它需要完整的L3网络（每个链接使用固定IP寻址）
对于小数据包和L2隧道，MAC地址开销是明智的。
关于链接性能。如果链接速度不够快，不要制作新的协议和软件，只需以10倍的速度完成相同的简单操作即可。这就是以太网的胜利。
关于L2隧道。在仅L3的网络中，L2隧道毫无意义。
统一是好事。

— mmv-ru
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