Управляемые коммутаторы: в чем разница между Layer2 и Layer3

Чем отличаются сетевые свитчи 2-го и 3-го уровня управления

Сетевой коммутатор представляет собой аппаратное устройство, которое соединяет несколько устройств с использованием коммутации пакетов для приема и передачи данных, то есть пакетов, в одной локальной сети (LAN). Сетевой коммутатор использует адреса для передачи и приема пакетов на каждое из устройств и от них. Каждое устройство имеет два типа адресов, а именно MAC-адрес (Media Access Control) и IP-адрес (Интернет-протокол). Логически, два устройства обмениваются данными друг с другом на основе модели OSI (Open System Interconnect) с семью уровнями (сетевыми протоколами), и эти два устройства следуют сетевым протоколам, как показано ниже, для связи друг с другом и остальными устройства в сети.

Коммутатор 2-го уровня управления работает на 2-м уровне сетевой модели OSI, то есть на уровне канала передачи данных, и отправляет пакет на порт назначения с использованием таблицы MAC-адресов, в которой хранится MAC-адрес устройства, связанного с этим портом. 3-й уровень сетевой модели OSI, т. е. сетевой уровень, на котором маршрутизируется пакет с использованием аппаратного IP-адреса, широко используется в приложениях VLAN. Остновимся подробнее на различиях между коммутаторами Layer 2/2+ и Layer 3 в целом. Это поможет вам в процессе выбора оборудования.

Что такое коммутатор Layer 2/2+?

Коммутатор L2 соединяет устройства, обрабатывая пакеты, отправленные и полученные в сети, что означает, что они работают с использованием MAC-адресов устройств для перенаправления пакетов данных из исходного порта в порт назначения. Это достигается путем поддержки таблицы MAC-адресов, чтобы запомнить, каким портам назначены MAC-адреса, как показано на диаграмме ниже. MAC-адрес работает на 2-м уровне эталонной модели OSI. MAC-адрес отличает одно устройство от другого, причем каждому устройству назначается уникальный MAC-адрес. Он использует аппаратные методы коммутации для управления трафиком в локальной сети. Поскольку это коммутация L2, процесс происходит довольно быстро, потому что все, что он делает, это сортирует MAC-адреса на физическом уровне. Проще говоря, коммутатор L2 действует как мост между несколькими устройствами. Коммутатор L2+ добавляет некоторые функции L3, например, VLAN. Например: отслеживание DHCP, правило ACL в соответствии с IP-адресом, а L2+ поддерживает маршрутизацию с использованием статических маршрутов между VLAN.

Что такое коммутатор Layer 3?

В отличие от коммутаторов L2, свитчи L3 выполняют маршрутизацию с использованием IP-адресов, а таблица маршрутизации реализуется с помощью ASIC (специализированных интегральных схем). Коммутаторы L3 по сравнению с коммутаторами L2 осуществляют маршрутизацию намного быстрее при работе со специализированным оборудованием для маршрутизации пакетов данных, как показано на схеме. Коммутаторы L3 обладают возможностью быстрой коммутации и имеют более высокую плотность портов. Они значительно обновлены по сравнению с традиционными маршрутизаторами для обеспечения лучшей производительности, и основное преимущество использования коммутаторов L3 заключается в том, что они могут маршрутизировать пакеты данных без дополнительных сетевых транзитных участков, что делает их быстрее, чем маршрутизаторы. Однако им не хватает некоторых дополнительных функций настоящего маршрутизатора. Коммутаторы L3 обычно используются на крупных предприятиях. Как правило, коммутатор L3 - это не что иное, как высокоскоростной маршрутизатор, но без подключения к глобальной сети.

Разница между коммутаторами Layer 2/2+ и Layer 3

Основное различие между Layer 2 и Layer 3 заключается в функции коммутации и маршрутизации. Свитч L2 работает только с MAC-адресами и не заботится об IP-адресах или каких-либо элементах более высокого уровня. Но коммутатор L3 или многоуровневый коммутатор поддерживает все функции управления L2. Коммутатор L3 может выполнять статическую и ординальную маршрутизацию. Это означает, что коммутатор L3 имеет как таблицу MAC-адресов, так и таблицу IP-маршрутизации, и он также может осуществлять связь между VLAN и маршрутизацией пакетов между различными VLAN. Коммутатор, который добавляет только статическую маршрутизацию, известен как L2+ или L3. Помимо маршрутизации пакетов, коммутаторы L3 также включают в себя некоторые функции, которые требуют способности понимать информацию об IP-адресе данных, поступающих в коммутатор, такие как маркировка VLAN трафика на основе IP-адреса вместо ручной настройки порта. В общем, коммутаторы L3 более мощные, чем коммутаторы L2/2+. При выборе между коммутатором L2 и L3 следует обратить внимание на то, где он будет использоваться. Если у вас есть только домен L2, вы можете перейти на L2. В чистом домене L2 - где хосты связаны, коммутатор L2 будет работать хорошо. Обычно в топологии сети это называется уровнем доступа к сети. Если вам нужен коммутатор для объединения нескольких коммутаторов доступа и маршрутизации между виртуальными локальными сетями, тогда необходим коммутатор L3. Приведенная ниже таблица поможет вам в зависимости от поставленных задач выбрать коммутатор L2/2+ или L3.

Сравнительная таблица коммутаторов Layer 2/2+ и Layer 3