Διακόπτης Layer 2 vs Layer 3 Switch

Τι είναι η εναλλαγή επιπέδου 2;

Ο όρος Layer 2 υιοθετήθηκε από το Open System Interconnect (Ή ΕΑΝ) μοντέλο, το οποίο είναι ένα μοντέλο αναφοράς για την επεξήγηση και την περιγραφή των επικοινωνιών δικτύου. Είναι η διαδικασία χρήσης συσκευών και διευθύνσεων MAC σε ένα LAN για την τμηματοποίηση ενός δικτύου. Οι διακόπτες και οι γέφυρες χρησιμοποιούνται κυρίως για την εναλλαγή επιπέδου 2. Βοηθούν στη διάσπαση του τομέα σύγκρουσης μεγάλου μεγέθους σε ξεχωριστούς μικρότερους.

Επίπεδο 2 CISCO οι διακόπτες είναι παρόμοιοι με τις γέφυρες. Διασυνδέουν δίκτυα στο επίπεδο 2, κυρίως στο υπο-στρώμα MAC, και operaσαν γέφυρες. Κατασκευάζει πίνακες για τη μεταφορά πλαισίων μεταξύ συστημάτων.

Οι διακόπτες Ethernet επιπέδου 2 είναι πιο γρήγοροι σε σύγκριση με τους δρομολογητές, καθώς δεν χρειάζονται πολύ χρόνο για αξιολόγηση στις πληροφορίες κεφαλίδας του επιπέδου δικτύου. Αντ 'αυτού, θα πρέπει να κοιτάξουν τις διευθύνσεις υλικού του πλαισίου, κάτι που σας βοηθά να αποφασίσετε ποια ενέργεια πρέπει να κάνετε, όπως προς τα εμπρός, να το κατακλύσετε ή να το αφήσετε.

Τι είναι η εναλλαγή επιπέδου 3;

Ένας διακόπτης επιπέδου 3 είναι ένας διακόπτης που εκτελεί λειτουργίες δρομολόγησης εκτός από τη μεταγωγή. Ένας υπολογιστής-πελάτης χρειάζεται μια προεπιλεγμένη πύλη για συνδεσιμότητα επιπέδου 3 με οποιοδήποτε απομακρυσμένο υποδίκτυο.

Αυτός ο τύπος στρώματος σάς βοηθά να συνδυάσετε τη λειτουργικότητα ενός διακόπτη και ενός δρομολογητή. Λειτουργεί ως διακόπτης για τη σύνδεση συσκευών που βρίσκονται στο ίδιο υποδίκτυο ή εικονικό LAN.

Αυτό το είδος της CISCO Οι μεταγωγείς δικτύου υποστηρίζουν πρωτόκολλα δρομολόγησης. Βοηθά στην επιθεώρηση των εισερχόμενων πακέτων και στη λήψη αποφάσεων δρομολόγησης με βάση τις διευθύνσεις προέλευσης και προορισμού. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο ο διακόπτης επιπέδου 3 λειτουργεί τόσο ως διακόπτης όσο και ως δρομολογητής.

Πώς λειτουργεί η εναλλαγή επιπέδου 2;

Layer2 Switching
Εναλλαγή επιπέδου 2

Ακολουθεί ένα παράδειγμα δικτύου όπου ένας μεταγωγέας είναι συνδεδεμένος σε τέσσερις συσκευές κεντρικού υπολογιστή γνωστές ως D1, D2, D3 και D4.

  • Ο D1 θέλει να στείλει ένα πακέτο δεδομένων στο D2 για πρώτη φορά.
  • Ο D1 γνωρίζει τη διεύθυνση IP του D2 καθώς επικοινωνούν για πρώτη φορά. Ωστόσο, δεν γνωρίζει τη διεύθυνση MAC (hardware) του κεντρικού υπολογιστή παραλήπτη.
  • Έτσι το D1 χρησιμοποιεί ένα ARP για να ανακαλύψει τη διεύθυνση MAC του D2.
  • Ο διακόπτης Layer στέλνει το αίτημα ARP σε όλες τις θύρες που εξαιρούν τη θύρα στην οποία είναι συνδεδεμένο το D1.
  • Ο D2, όταν λαμβάνει το αίτημα ARP, απαντά στο μήνυμα απόκρισης ARP με τη διεύθυνση MAC του. Το D2 συγκεντρώνει επίσης τη διεύθυνση MAC του D1.
  • Εδώ, με τη βοήθεια των παραπάνω μηνυμάτων, ο διακόπτης μαθαίνει ποιες διευθύνσεις MAC έχουν εκχωρηθεί σε ποιες θύρες.
  • Ομοίως, το D2 στέλνει επίσης τη διεύθυνση MAC του στο μήνυμα ARP, ο διακόπτης παίρνει τώρα τη διεύθυνση MAC του D2 και την αποθηκεύει στον πίνακα διευθύνσεων MAC.
  • Αποθηκεύει επίσης τη διεύθυνση MAC του D1 στον πίνακα διευθύνσεων όπως στάλθηκε από τον D1 για εναλλαγή με το μήνυμα αίτησης ARP.
  • Έτσι, κάθε φορά που ο D1 θέλει να στείλει οποιαδήποτε δεδομένα στο D2, ο διακόπτης θα ελέγχει τον πίνακα και θα τον προωθήσει στην άλλη θύρα προορισμού του D2.
  • Ομοίως, ο διακόπτης επιπέδου θα συνεχίσει να διατηρεί τη διεύθυνση υλικού κάθε κεντρικού υπολογιστή που συνδέεται.

Λειτουργίες μεταγωγής στρώματος 2

Ακολουθούν σημαντικές λειτουργίες της εναλλαγής επιπέδου 2:

  • Οι διευθύνσεις MAC είναι γνωστές από όλες τις διευθύνσεις πηγής εισερχόμενων πλαισίων.
  • Οι γέφυρες και οι διακόπτες επικοινωνούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας το STP για την αφαίρεση των βρόχων γεφύρωσης.
  • Τα πλαίσια που έχουν σχεδιαστεί για άγνωστες τοποθεσίες υπερχειλίζονται σε όλες τις θύρες εκτός από αυτήν που έλαβε το πλαίσιο.
  • Εκτελεί την ίδια λειτουργία με μια διαφανή γέφυρα.
  • Τα πλαίσια προωθούνται χρησιμοποιώντας εξειδικευμένο υλικό, το οποίο είναι γνωστό ως ολοκληρωμένα κυκλώματα ειδικών εφαρμογών (ASIC).
  • Οι διακόπτες Layer-2 εκτελούν επίσης τη λειτουργία μεταγωγής για να αναδιατάξουν τα πλαίσια δεδομένων από την πηγή στο δίκτυο προορισμού τους.
  • Το Layer-2 Switch χωρίζει ένα πολύπλοκο LAN (τοπικό δίκτυο) σε μικρό VLAN δικτύων.

Λειτουργίες μεταγωγής στρώματος 3

Ακολουθούν σημαντικές λειτουργίες της εναλλαγής επιπέδου 3:

  • Καθορίστε μονοπάτια με βάση τη λογική διευθυνσιοδότηση
  • Παρέχετε ασφάλεια
  • Εκτελέστε αθροίσματα ελέγχου επιπέδου τρία
  • Επεξεργαστείτε και απαντήστε σε οποιαδήποτε πληροφορία επιλογής
  • Σας επιτρέπει να ενημερώσετε την απλή Διαχείριση Δικτύου
  • Πληροφορίες βάσης πληροφοριών (MIB).

Εφαρμογές Layer-2 Switches

Ακολουθούν ορισμένες σημαντικές εφαρμογές των διακοπτών Layer 2.

  • Μπορείτε να στείλετε ένα πλαίσιο δεδομένων από την πηγή στον προορισμό που βρίσκεται στο ίδιο VLAN χωρίς να είναι φυσικά συνδεδεμένο.
  • Οι διακομιστές εταιρειών πληροφορικής μπορούν να τοποθετηθούν κεντρικά σε ένα μέρος. Οι πελάτες που βρίσκονται σε ορισμένες άλλες τοποθεσίες μπορούν να έχουν πρόσβαση στο επίπεδο σύνδεσης δεδομένων χωρίς καθυστέρηση, γεγονός που εξοικονομεί κόστος και χρόνο στον διακομιστή.
  • Οι εταιρείες το χρησιμοποιούσαν επίσης για εσωτερικές επικοινωνίες διαμορφώνοντας τους κεντρικούς υπολογιστές στο ίδιο VLAN χρησιμοποιώντας διακόπτες Layer 2 χωρίς σύνδεση στο Διαδίκτυο.
  • Οι επαγγελματίες λογισμικού χρησιμοποιούν επίσης αυτούς τους διακόπτες για να μοιράζονται τα εργαλεία τους, διατηρώντας τα κεντρικά σε μία τοποθεσία διακομιστή.

Διαφορά μεταξύ διακοπτών επιπέδου 2 και επιπέδου 3

Ακολουθούν ορισμένες σημαντικές διαφορές μεταξύ της εναλλαγής επιπέδου 2 και επιπέδου 3:

Επίπεδο 2 Επίπεδο 3
Η εναλλαγή επιπέδου 2 χρησιμοποιείται για τη μείωση της κυκλοφορίας στο τοπικό δίκτυο. Χρησιμοποιείται κυρίως για την υλοποίηση VLAN.
Στο Layer 2, τα πακέτα μεταγωγής αναδρομολογούνται από την πηγή στη θύρα προορισμού. Στη μεταγωγή επιπέδου 3, οι μεταγωγείς χρησιμοποιούν λίγο χρόνο για να ελέγξουν τα πακέτα δεδομένων πριν βρουν την καλύτερη διαθέσιμη διαδρομή για να κατευθύνουν τα πακέτα δεδομένων στη θύρα προορισμού.
Το Επίπεδο 2 χρησιμοποιεί το Πρωτόκολλο Ανάλυσης Διεύθυνσης (ARP) για να ανακαλύψει τις διευθύνσεις MAC άλλων συσκευών. Οι συσκευές επιπέδου 3 χρησιμοποιούν διευθύνσεις IP για δρομολόγηση σε εικονικά LAN (VLAN).
Ο διακόπτης Layer 2 συνοδεύεται από μια μικρή τάση εναλλαγής πακέτων από τη μια θύρα στην άλλη. Η εναλλαγή επιπέδου 3 βοηθά τις συσκευές να επικοινωνούν και εκτός δικτύων.
Ο διακόπτης επιπέδου 2 κάνει απλή εναλλαγή βρίσκοντας και διατηρώντας έναν πίνακα διευθύνσεων MAC. Ο διακόπτης Layer 3 είναι μια εξειδικευμένη συσκευή που έχει σχεδιαστεί για τη δρομολόγηση πακέτων δεδομένων Διευθύνσεις IP.

Διακόπτης Layer 2 έναντι Layer 3

Είδος Διακόπτης επιπέδου 2 Διακόπτης επιπέδου 3
Λειτουργία δρομολόγησης Μόνο διεύθυνση Mac Υποστηρίζει υψηλότερη δρομολόγηση, όπως στατική δρομολόγηση και δυναμική δρομολόγηση,
Προσθήκη ετικετών VLAN με βάση τη διεύθυνση IP Οχι Ναι
Inter-VLAN Οχι Ναι
Εφαρμογή Τομέας καθαρού επιπέδου 2 Συγκεντρώστε πολλαπλούς διακόπτες πρόσβασης

Πλεονέκτημα της εναλλαγής Layer2

Ακολουθούν τα πλεονεκτήματα/πλεονεκτήματα των διακοπτών Layer2 Switching:

  • Βοηθά στην προώθηση πακέτων με βάση το μοναδικό Διευθύνσεις MAC
  • Δεν προσφέρει καμία ρύθμιση ή διαχείριση
  • Μπορεί να εκραγεί γρήγοραyed με χαμηλότερο κόστος
  • Το L2 αλλάζει τις δυνατότητες λογιστικής ροής
  • Χαμηλή καθυστέρηση και βελτιωμένη ασφάλεια

Πλεονέκτημα της εναλλαγής Layer3

Ακολουθούν τα πλεονεκτήματα/πλεονεκτήματα του Layer3 Switching:

  • L3 υποστήριξη δρομολόγησης μεταξύ εικονικών LAN.
  • Βελτιώστε την απομόνωση σφαλμάτων.
  • Παρέχετε ευκολία διαχείρισης ασφάλειας.
  • Μειώστε τον όγκο της κυκλοφορίας μετάδοσης.
  • Διευκολύνετε τη διαδικασία διαμόρφωσης για VLAN, καθώς δεν απαιτείται ξεχωριστός δρομολογητής μεταξύ κάθε VLAN.
  • Διαχωρίστε τους πίνακες δρομολόγησης και ως αποτέλεσμα, διαχωρίστε καλύτερα την κυκλοφορία.
  • Προσφέρει λογιστική ροής και επεκτασιμότητα υψηλής ταχύτητας.
  • Χαμηλότερη καθυστέρηση δικτύου ως πακέτο που δεν κάνει επιπλέον άλματα για να περάσει από έναν δρομολογητή.

Περιορισμός της εναλλαγής Layer2

Ακολουθούν τα μειονεκτήματα/μειονεκτήματα της εναλλαγής Layer2:

  • Οι διακόπτες επιπέδου 2 πρέπει να διασπούν σωστά τους τομείς σύγκρουσης.
  • Δεν χωρίζει τους τομείς μετάδοσης από προεπιλογή.
  • Οι διακόπτες L2 δεν σας επιτρέπουν να εφαρμόσετε καμία ευφυΐα κατά την προώθηση πακέτων.
  • Δεν σας βοηθά να πραγματοποιήσετε εναλλαγή ή δρομολόγηση βάσει διεύθυνσης IP.
  • Δεν δόθηκε ποτέ εγγύηση για το απαιτούμενο εύρος ζώνης στους χρήστες VoIP

Περιορισμός της εναλλαγής Layer3

Ακολουθούν τα μειονεκτήματα/μειονεκτήματα της εναλλαγής Layer2:

  • Το κόστος του διακόπτη L3 είναι αρκετά υψηλό σε σύγκριση με το διακόπτη Layer 2.
  • Ο διακόπτης επιπέδου 3 δεν προσφέρει λειτουργικότητα WAN.
  • Πολλαπλοί ενοικιαστές και εικονικοποίηση.
  • Δεν προσφέρει καμία λειτουργικότητα.

Χαρακτηριστικά

  • Το Layer2 είναι η διαδικασία χρήσης συσκευών και διευθύνσεων MAC σε ένα LAN για την τμηματοποίηση ενός δικτύου.
  • Ένας διακόπτης επιπέδου 3 είναι ένας διακόπτης που εκτελεί λειτουργίες δρομολόγησης εκτός από τη μεταγωγή.
  • Οι διακόπτες επιπέδου 2 εκτελούν τη λειτουργία μεταγωγής για να αναδιατάξουν τα πλαίσια δεδομένων από την πηγή στο δίκτυο προορισμού τους.
  • Οι διακόπτες επιπέδου 3 ορίζουν διαδρομές με βάση τη λογική διευθυνσιοδότηση.
  • Οι διακόπτες επιπέδου 2 χρησιμοποιούνται για τη μείωση της κυκλοφορίας στο τοπικό δίκτυο, ενώ οι διακόπτες επιπέδου 3 χρησιμοποιούνται κυρίως για την υλοποίηση VLAN.
  • Το πλεονέκτημα των διακοπτών Layer 2 είναι ότι βοηθά στην προώθηση πακέτων με βάση μοναδικές διευθύνσεις MAC
  • Το πλεονέκτημα των διακοπτών Layer 3 προσφέρει καταγραφή ροής και επεκτασιμότητα υψηλής ταχύτητας.
  • Το κύριο μειονέκτημα των μεταγωγέων Layer 2 είναι ότι δεν σας επιτρέπει να εφαρμόσετε καμία ευφυΐα κατά την προώθηση πακέτων.
  • Το κύριο μειονέκτημα του διακόπτη Layer 3 δεν προσφέρει λειτουργικότητα WAN.