Перемикач рівня 2 проти комутатора рівня 3
Брайс Лео
Що таке комутація рівня 2?
Термін «Рівень 2» запозичено з Interconnect Open System (АБО ЯКЩО) модель, яка є еталонною моделлю для пояснення та опису мережевих комунікацій. Це процес використання пристроїв і MAC-адрес у локальній мережі для сегментації мережі. Комутатори та мости в основному використовуються для комутації рівня 2. Вони допомагають розбити домен зіткнення великого розміру на окремі менші.
Комутатори рівня 2 CISCO схожі на мости. Вони з’єднують мережі на рівні 2, переважно на підрівні MAC, і працюють як мости. Будує таблиці для передачі кадрів між системами.
Комутатори Ethernet рівня 2 швидші порівняно з маршрутизаторами, оскільки вони не потребують багато часу для оцінки інформації заголовка мережевого рівня. Замість цього вони повинні переглянути апаратні адреси фрейму, що допоможе вам вирішити, яку дію потрібно виконати, наприклад, переслати, залити або скинути.
Що таке комутація рівня 3?
Комутатор рівня 3 — це комутатор, який виконує функції маршрутизації на додаток до комутації. Клієнтському комп’ютеру потрібен шлюз за замовчуванням для підключення рівня 3 до будь-яких віддалених підмереж.
Цей тип рівня допомагає поєднати функціональні можливості комутатора та маршрутизатора. Він діє як комутатор для підключення пристроїв, які знаходяться в одній підмережі або віртуальній локальній мережі.
Цей тип мережевих комутаторів CISCO підтримує протоколи маршрутизації. Це допомагає перевіряти вхідні пакети та приймати рішення щодо маршрутизації на основі адрес джерела та призначення. Таким чином комутатор рівня 3 діє як комутатор і маршрутизатор.
Як працює комутація рівня 2?
Ось приклад мережі, де комутатор підключений до чотирьох хост-пристроїв, відомих як D1, D2, D3 і D4.
- D1 хоче вперше надіслати пакет даних до D2.
- D1 знає IP-адресу D2, коли вони спілкуються вперше. Однак він не знає MAC (апаратної) адреси хоста одержувача.
- Таким чином, D1 використовує ARP для виявлення MAC-адреси D2.
- Перемикач рівня надсилає запит ARP на всі порти, які виключають порт, до якого підключено D1.
- D2, коли отримує запит ARP, відповідає на повідомлення відповіді ARP із своєю MAC-адресою. D2 також збирає MAC-адресу D1.
- Тут за допомогою наведених вище повідомлень комутатор дізнається, які MAC-адреси призначені яким портам.
- Подібним чином D2 також надсилає свою MAC-адресу в повідомленні ARP, тепер комутатор приймає MAC-адресу D2 і зберігає її в таблиці MAC-адрес.
- Він також зберігає MAC-адресу D1 у таблиці адрес, оскільки її надіслав D1 для перемикання з повідомленням запиту ARP.
- Отже, щоразу, коли D1 хоче надіслати будь-які дані на D2, комутатор перевірить таблицю та перешле її на інший порт призначення D2.
- Подібним чином комутатор рівня підтримуватиме апаратну адресу кожного хоста, що підключається.
Функції комутації рівня 2
Ось важливі функції комутації рівня 2:
- MAC-адреси відомі з усіх адрес джерела вхідних кадрів.
- Мости та комутатори обмінюються даними один з одним за допомогою протоколу STP для усунення петель з’єднання.
- Кадри, розроблені для невідомих місць, переповнюються на всі порти, крім того, який отримав кадр.
- Він виконує ту ж функцію, що і прозорий міст.
- Кадри пересилаються за допомогою спеціалізованого апаратного забезпечення, відомого як інтегральні схеми для певних програм (ASIC).
- Комутатори рівня 2 також виконують функцію комутації для перевпорядкування кадрів даних від джерела до мережі призначення.
- Комутатор рівня 2 розділяє складну LAN (локальну мережу) на невеликі VLAN мереж.
Функції комутації рівня 3
Ось важливі функції комутації рівня 3:
- Визначайте шляхи на основі логічної адресації
- Забезпечити безпеку
- Запустіть контрольні суми третього рівня
- Обробляйте та відповідайте на будь-яку інформацію про варіанти
- Дозволяє оновлювати просте керування мережею
- Інформаційна база інформації (MIB).
Застосування комутаторів рівня 2
Ось кілька важливих застосувань комутаторів рівня 2.
- Ви можете надіслати кадр даних від джерела до пункту призначення, який розташований у тій самій VLAN, без фізичного підключення.
- Сервери IT-компаній можна розмістити централізовано в одному місці. Клієнти, розташовані в деяких інших місцях, можуть отримати доступ до канального рівня без затримки, що економить вартість і час сервера.
- Компанії також використовували його для внутрішнього зв’язку, налаштовуючи хости в одній VLAN за допомогою комутаторів рівня 2 без підключення до Інтернету.
- Фахівці з програмного забезпечення також використовують ці комутатори для спільного використання своїх інструментів, зберігаючи їх централізовано на одному сервері.
Різниця між комутаторами рівня 2 і 3
Ось деякі важливі відмінності між перемиканням рівня 2 і рівня 3:
| Layer 2 | Layer 3 |
|---|---|
| Комутація рівня 2 використовується для зменшення трафіку в локальній мережі. | В основному використовується для реалізації VLAN. |
| На рівні 2 комутаційні пакети перенаправляються від джерела до порту призначення. | При комутації рівня 3 комутатори витрачають трохи часу на перевірку пакетів даних, перш ніж знайти найкращий доступний маршрут для спрямування пакетів даних до порту призначення. |
| Рівень 2 використовує протокол розпізнавання адрес (ARP) для виявлення MAC-адрес інших пристроїв. | Пристрої рівня 3 використовують IP-адреси для маршрутизації у віртуальних локальних мережах (VLAN). |
| Комутатор рівня 2 має невелику тенденцію перемикання пакетів з одного порту на інший. | Комутація рівня 3 також допомагає пристроям спілкуватися за межами мереж. |
| Комутатор рівня 2 виконує просте перемикання шляхом пошуку та підтримки таблиці MAC-адрес. | Комутатор рівня 3 — це спеціалізований пристрій, призначений для маршрутизації пакетів даних IP-адреси. |
Перемикач рівня 2 проти рівня 3
| пункт | Перемикач рівня 2 | Перемикач рівня 3 |
|---|---|---|
| Функція маршрутизації | Лише Mac-адреса | Підтримує високу маршрутизацію, таку як статична маршрутизація та динамічна маршрутизація, |
| Позначення VLAN на основі IP-адреси | Немає | Так |
| Inter-VLAN | Немає | Так |
| додаток | Чистий домен рівня 2 | Агрегувати багаторазові комутатори доступу |
Перевага Layer2 Switching
Ось плюси/переваги перемикачів Layer2 Switching:
- Допомагає пересилати пакети на основі унікальних MAC адреси
- Не пропонує жодного налаштування чи керування
- Його можна швидко розгорнути за менших витрат
- L2 перемикає можливості обліку потоків
- Низька затримка та покращений захист
Перевага Layer3 Switching
Ось плюси/переваги Layer3 Switching:
- L3 підтримує маршрутизацію між віртуальними локальними мережами.
- Покращити ізоляцію несправностей.
- Забезпечте легкість управління безпекою.
- Зменшити обсяг трансляційного трафіку.
- Полегшіть процес налаштування для VLAN, оскільки окремий маршрутизатор не потрібен між кожною VLAN.
- Окремі таблиці маршрутизації та, як наслідок, кращий розподіл трафіку.
- Пропонує облік потоків і високу швидкість масштабування.
- Менша затримка мережі, оскільки пакет не робить додаткових стрибків, щоб пройти через маршрутизатор.
Обмеження перемикання рівня 2
Ось мінуси/недоліки перемикання рівня 2:
- Комутатори рівня 2 повинні правильно розбивати домени колізій.
- Він не розбиває широкомовні домени за замовчуванням.
- Перемикачі L2 не дозволяють реалізувати будь-який інтелект під час пересилання пакетів.
- Не допомагає виконувати комутацію або маршрутизацію на основі IP-адреси.
- Користувачам VoIP ніколи не надавалася гарантія необхідної пропускної здатності
Обмеження перемикання рівня 3
Ось мінуси/недоліки перемикання рівня 2:
- Вартість комутатора L3 досить висока в порівнянні з комутатором рівня 2.
- Комутатор рівня 3 не підтримує функції WAN.
- Кілька орендарів і віртуалізація.
- Не пропонує жодних функцій.
Підсумки
- Layer2 — це процес використання пристроїв і MAC-адрес у локальній мережі для сегментації мережі.
- Комутатор рівня 3 — це комутатор, який виконує функції маршрутизації на додаток до комутації.
- Комутатори рівня 2 виконують функцію комутації для перевпорядкування кадрів даних від джерела до мережі призначення.
- Комутатори рівня 3 визначають шляхи на основі логічної адресації.
- Комутатори рівня 2 використовуються для зменшення трафіку в локальній мережі, тоді як комутатори рівня 3 переважно використовуються для реалізації VLAN.
- Перевага комутаторів рівня 2 полягає в тому, що вони допомагають пересилати пакети на основі унікальних MAC-адрес
- Перевагами комутаторів рівня 3 є облік потоків і висока швидкість масштабування.
- Основним недоліком комутаторів рівня 2 є те, що вони не дозволяють реалізувати будь-який інтелект під час пересилання пакетів.
- Основний недолік комутатора рівня 3 не забезпечує функціональність WAN.
