Kerroksen 2 kytkin vs. kerroksen 3 kytkin

Mikä on kerroksen 2 vaihto?

Termi Layer 2 on otettu Open System Interconnect (TAI JOS) malli, joka on vertailumalli verkkoviestinnän selittämiseen ja kuvaamiseen. Se on prosessi, jossa LAN-verkon laitteita ja MAC-osoitteita käytetään verkon segmentointiin. Kytkimiä ja siltoja käytetään enimmäkseen Layer 2 kytkentään. Ne auttavat hajottamaan suurikokoiset törmäysalueet erillisiksi pienemmiksi.

Layer 2 CISCO-kytkimet ovat samanlaisia kuin siltoja. Ne yhdistävät verkkoja kerroksessa 2, enimmäkseen MAC-alikerroksessa, ja toimivat siltoina. Se rakentaa taulukoita kehysten siirtoa varten järjestelmien välillä.

Layer 2 ethernet-kytkimet ovat nopeampia reitittimiin verrattuna, koska ne eivät vie paljon aikaa verkkokerroksen otsikkotietojen arviointiin. Sen sijaan heidän pitäisi tarkastella kehyksen laitteisto-osoitteita, mikä auttaa sinua päättämään, mitä toimia on suoritettava, kuten kehyksen siirtäminen, tulviminen tai pudottaminen.

Mitä on kerroksen 3 vaihto?

Layer 3 -kytkin on kytkin, joka suorittaa vaihtamisen lisäksi reititystoimintoja. Asiakastietokone tarvitsee oletusyhdyskäytävän kerroksen 3 yhteyksiä varten kaikkiin etäaliverkkoihin.

Tämän tyyppinen kerros auttaa yhdistämään kytkimen ja reitittimen toiminnot. Se toimii kytkimenä samassa aliverkossa tai virtuaalisessa lähiverkossa olevien laitteiden yhdistämiseen.

Tämän tyyppiset CISCO-verkkokytkimet tukevat reititysprotokollia. Se auttaa tarkastamaan saapuvat paketit ja tekee reitityspäätökset lähde- ja kohdeosoitteiden perusteella. Näin kerroksen 3 kytkin toimii sekä kytkimenä että reitittimenä.

Kuinka kerroksen 2 vaihto toimii?

Tässä on esimerkki verkosta, jossa kytkin on kytketty neljään isäntälaitteeseen, jotka tunnetaan nimellä D1, D2, D3 ja D4.

D1 haluaa lähettää datapaketin D2:lle ensimmäistä kertaa.
D1 tietää D2:n IP-osoitteen, kun he ovat yhteydessä ensimmäistä kertaa. Se ei kuitenkaan tiedä vastaanottajaisännän MAC-osoitetta (laitteisto).
Siten D1 käyttää ARP:tä löytääkseen D2:n MAC-osoitteen.
Layer-kytkin lähettää ARP-pyynnön kaikkiin portteihin, jotka eivät sisällä porttia, johon D1 on kytketty.
Vastaanotettuaan ARP-pyynnön D2 vastaa ARP-vastausviestiin MAC-osoitteellaan. D2 kerää myös D1:n MAC-osoitteen.
Tässä kytkin oppii yllä olevien viestien avulla, mitkä MAC-osoitteet millekin portille on määritetty.
Vastaavasti myös D2 lähettää MAC-osoitteensa ARP-sanomassa, kytkin ottaa nyt D2:n MAC-osoitteen ja tallentaa sen MAC-osoitetaulukkoon.
Se myös tallentaa D1:n MAC-osoitteen osoitetaulukkoon sellaisena kuin D1 lähetti sen vaihtamaan ARP-pyyntöviestin kanssa.
Joten aina kun D1 haluaa lähettää tietoja D2:lle, kytkin tarkistaa taulukon ja välittää sen D2:n toiseen kohdeporttiin.
Samalla tavalla kerroskytkin säilyttää edelleen jokaisen yhdistävän isännän laitteisto-osoitteen.

Kerroksen 2 kytkennän toiminnot

Tässä on Layer 2 -kytkennän tärkeitä toimintoja:

MAC-osoitteet tunnetaan kaikista saapuvien kehysten lähdeosoitteista.
Sillat ja kytkimet kommunikoivat keskenään STP:n avulla silmoitussilmukoiden poistamiseksi.
Tuntemattomiin paikkoihin suunnitellut kehykset ylivuotetaan kaikkiin portteihin paitsi siihen, joka vastaanotti kehyksen.
Se suorittaa saman tehtävän kuin läpinäkyvä silta.
Kehykset välitetään käyttämällä erikoislaitteistoa, joka tunnetaan nimellä Application-Specific Integrated Circuits (ASIC).
Layer-2-kytkimet suorittavat myös kytkentätoiminnon datakehysten järjestämiseksi uudelleen lähteestä kohdeverkkoon.
Layer-2 Switch jakaa monimutkaisen lähiverkon (LAN) pieneksi VLAN verkoissa.

Kerroksen 3 kytkennän toiminnot

Tässä on Layer 3 -kytkennän tärkeitä toimintoja:

Määritä polut loogisen osoitteen perusteella
Tarjoa suojaus
Suorita kolmen kerroksen tarkistussummat
Käsittele kaikki vaihtoehtotiedot ja vastaa niihin
Voit päivittää yksinkertaisen verkonhallinnan
Tietokannan (MIB) tiedot

Layer-2-kytkimien sovellukset

Tässä on joitain tärkeitä Layer 2 -kytkimien sovelluksia.

Voit lähettää datakehyksen lähteestä samassa VLANissa sijaitsevaan kohteeseen ilman fyysistä yhteyttä.
IT-yritysten palvelimet voidaan sijoittaa keskitetysti yhteen paikkaan. Joissakin muissa paikoissa sijaitsevat asiakkaat pääsevät tietoyhteyskerrokseen ilman viivettä, mikä säästää palvelimen kustannuksia ja aikaa.
Yritykset käyttivät sitä myös sisäiseen viestintään määrittämällä isännät samaan VLAN:iin käyttämällä Layer 2 -kytkimiä ilman Internet-yhteyttä.
Ohjelmistoammattilaiset käyttävät näitä kytkimiä myös työkalujensa jakamiseen pitämällä ne keskitetysti yhdessä palvelinpaikassa.

Ero kerroksen 2 ja kerroksen 3 kytkimien välillä

Tässä on joitain tärkeitä eroja kerroksen 2 ja tason 3 välillä:

Kerros 2	Kerros 3
Layer 2 vaihtoa käytetään vähentämään liikennettä paikallisessa verkossa.	Sitä käytetään enimmäkseen VLANin toteuttamiseen.
Tasossa 2 kytkentäpaketit reititetään uudelleen lähteestä kohdeporttiin.	Tason 3 vaihdossa kytkimet käyttävät vähän aikaa datapakettien tarkistamiseen ennen kuin löytävät parhaan käytettävissä olevan reitin ohjaamaan datapaketit kohdeporttiin.
Layer 2 käyttää Address Resolution Protocol (ARP) -protokollaa löytääkseen muiden laitteiden MAC-osoitteet.	Layer 3 laitteet käyttävät IP-osoitteita reitittämiseen virtuaalisten lähiverkkojen (VLAN) sisällä.
Layer 2 kytkimessä on pieni taipumus vaihtaa paketteja portista toiseen.	Layer 3 -kytkentä auttaa laitteita kommunikoimaan myös verkkojen ulkopuolella.
Layer 2 -kytkin tekee yksinkertaisen vaihdon etsimällä ja ylläpitämällä MAC-osoitteiden taulukkoa.	Layer 3 -kytkin on erikoislaite, joka on suunniteltu datapakettien reitittämiseen IP-osoitteita.

Layer 2 vs. Layer 3 -kytkin

erä	Kerroksen 2 kytkin	Kerroksen 3 kytkin
Reititystoiminto	Vain Mac-osoite	Tukee korkeampaa reititystä, kuten staattista reititystä ja dynaamista reititystä,
VLAN-koodaus IP-osoitteen perusteella	Ei	Kyllä
Inter-VLAN	Ei	Kyllä
Hakemus	Pure Layer 2 -verkkotunnus	Kokoa useita pääsykytkimiä

Layer2-vaihdon etu

Tässä ovat Layer2 Switching -kytkimien edut/edut:

Auttaa välittämään paketteja ainutlaatuisten perusteella MAC-osoitteet
Ei tarjoa asennusta tai hallintaa
Se voidaan ottaa käyttöön nopeasti pienemmillä kustannuksilla
L2 vaihtaa virtauslaskentaominaisuudet
Matala latenssi ja parannettu suojaus

Layer3-vaihdon etu

Tässä ovat Layer3 Switchingin edut/edut:

L3 tukee reititystä virtuaalisten lähiverkkojen välillä.
Paranna vian eristämistä.
Tarjoa turvallisuuden hallinnan helppous.
Vähennä lähetysten liikennemääriä.
Helpota VLAN-verkkojen konfigurointia, koska erillistä reititintä ei tarvita kunkin VLANin välillä.
Erottele reititystaulukoita ja erota liikenne paremmin.
Tarjoaa virtauslaskennan ja nopean skaalautuvuuden.
Pienempi verkon latenssi pakettina, joka ei aiheuta ylimääräisiä hyppyjä reitittimen läpi kulkemiseen.

Layer2-vaihdon rajoitus

Tässä ovat Layer2-vaihdon haitat / haitat:

Kerroksen 2 kytkimien on hajotettava törmäysalueet oikein.
Se ei hajoa lähetysverkkotunnuksia oletuksena.
L2-kytkimet eivät salli älykkyyden toteuttamista pakettien välittämisen aikana.
Ei auta suorittamaan vaihtoa tai IP-osoitepohjaista reititystä.
VoIP-käyttäjille ei ole koskaan annettu takuuta vaaditusta kaistanleveydestä

Layer3-vaihdon rajoitus