Przełącznik warstwy 2 i przełącznik warstwy 3

Patrząc wstecz na niektóre z najważniejszych wydarzeń w historii networkingu przez lata, nie jest zaskoczeniem, że doszliśmy tak daleko. To, co zaczęło się jako podstawowy komputer wysyłający polecenia na inną maszynę, przekształciło się w zaawansowany sektor komputerowy obejmujący szeroki obszar sieci. Sieci komputerowe powstały w wyniku konwergencji technologii komputerowej i komunikacyjnej. A wpływ sieci komputerowych na sieci komunikacyjne zaowocował czymś dużym, czego rezultatem jest konwergencja sieci. W efekcie powstał zintegrowany system zdolny do przesyłania wszelkiego rodzaju danych i informacji.

Do połączenia wielu urządzeń w sieci komputerowej wymagany był most sieciowy. To tutaj przełączają się przełączniki sieciowe. Przełącznik sieciowy jest rodzajem mostu sieciowego łączącego wiele urządzeń w sieci komputerowej. Wraz z szybką ewolucją sieci komputerowych na przestrzeni lat, przełączanie na najwyższym poziomie stało się jedną z najważniejszych funkcji umożliwiających komunikację między różnymi urządzeniami w sieci komputerowej. Przełączniki sieciowe mogą szybko i sprawnie przenosić dane z jednego punktu do drugiego. Odbiera on pakiety danych od nadawcy i przekierowuje je do miejsca docelowego w zależności od informacji adresowych dołączonych do każdego pakietu danych.

Co to jest przełącznik warstwy 2?

Przełączniki warstwy 2 w zasadzie wykonują tylko przełączanie, co oznacza, że ​​działają z wykorzystaniem adresów MAC urządzeń w celu przekierowania pakietów danych z portu źródłowego do portu docelowego. Czyni to, utrzymując tabelę adresów MAC, aby zapamiętać, które porty mają przypisane adresy MAC. Adres MAC działa w warstwie 2 modelu odniesienia OSI. Adres MAC odróżnia jedno urządzenie od drugiego, a każde urządzenie ma przypisany unikalny adres MAC. Wykorzystuje techniki przełączania sprzętowego do zarządzania ruchem w sieci LAN (Local Area Network). Gdy przełączanie odbywa się w warstwie 2, proces jest znacznie szybszy, ponieważ wszystko, co robi, to sortowanie adresów MAC w warstwie fizycznej. Mówiąc prościej, przełącznik warstwy 2 działa jako pomost między wieloma urządzeniami.

Co to jest przełącznik warstwy 3?

Przełącznik warstwy 3 jest dokładnie przeciwny do tego, co robi przełącznik warstwy 2. Przełączniki warstwy 2 nie były w stanie trasować pakietów danych w warstwie 3. W przeciwieństwie do przełączników warstwy 2, warstwa 3 wykonuje routing przy użyciu adresów IP. Jest to wyspecjalizowane urządzenie sprzętowe używane do routingu pakietów danych. Przełączniki warstwy 3 mają szybkie możliwości przełączania i mają wyższą gęstość portów. Są znacznymi ulepszeniami w stosunku do tradycyjnych routerów, aby zapewnić lepszą wydajność, a główną zaletą korzystania z przełączników warstwy 3 jest to, że mogą trasować pakiety danych bez wykonywania dodatkowych przeskoków sieciowych, dzięki czemu są szybsze niż routery. Brakuje jednak niektórych dodatkowych funkcji routera. Przełączniki warstwy 3 są powszechnie stosowane w dużych przedsiębiorstwach. Mówiąc najprościej, przełącznik warstwy 3 to nic innego jak szybki router, ale bez łączności WAN.

Różnica pomiędzy przełącznikiem warstwy 2 i warstwy 3

1. Przełączanie vs. Routing

   - Przełączanie działa na Warstwie 2 modelu odniesienia OSI, w którym pakiety danych są przekierowywane do portu docelowego na podstawie adresów MAC. Tak więc Layer 2 przełącza proste przełączanie. Natomiast przełącznik warstwy 3 jest wyspecjalizowanym urządzeniem sprzętowym używanym do routingu pakietów danych przy użyciu adresów IP. Więc po prostu robi routing.

2. Funkcjonalność przełączników warstwy 2 i warstwy 3

   - Przełącznik warstwy 2 może przełączać pakiety tylko z jednego portu na inny, gdzie jako przełącznik warstwy 3 może zarówno przełączać, jak i routować. Cóż, routing nie jest możliwy w przypadku przełączania warstwy 2, co oznacza, że ​​urządzenia mogą komunikować się w tej samej sieci. W przełączaniu warstwy 3 urządzenia mogą komunikować się zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz sieci.

3. MAC vs. adres IP

   - Przełączniki warstwy 2 używają adresów MAC urządzeń do przekierowywania pakietów danych z portu źródłowego do docelowego. Przekierowują pakiety, utrzymując tabelę adresów MAC. Natomiast przełączniki warstwy 3 używają adresów IP do łączenia różnych podsieci przy użyciu specjalnych protokołów routingu

4. Aplikacje

   - Przełączanie warstwy 2 jest oparte na sprzęcie i przełączniki używają układów ASIC (specyficznych dla aplikacji układów scalonych) w celu utrzymania tabeli adresów MAC. Przełączniki i mosty używają przełączania warstwy 2 jak w typowej sieci LAN, która dzieli dużą domenę na wiele mniejszych domen. Przełączniki wykorzystują proces o nazwie ARP (Address Resolution Protocol) w celu określenia adresów MAC innych urządzeń. Przełączniki warstwy 3 to nowoczesne połączenie przełączników i routerów, które są zwykle używane do routingu w wirtualnych sieciach LAN (VLAN).

5. Szybkość przełączników warstwy 2 i warstwy 3

   - Przełączniki normalnie działające na warstwie 2 zajmują mniej czasu niż te działające na warstwie 3. Wszystko, co robią, to przypisywanie adresów MAC w celu przekierowania pakietów z portu źródłowego do docelowego w przełączaniu warstwy 2. Wręcz przeciwnie, przełączniki warstwy 2 potrzebują trochę czasu na zbadanie pakietów danych przed znalezieniem najlepszej możliwej trasy do wysłania pakietów do ich portu docelowego.

Przełącznik Warstwa 2 a Warstwa 3: Tabela porównawcza

Przełącznik warstwy 2	Przełącznik warstwy 3
Przełączanie działa na warstwie 2 modelu referencyjnego OSI.	Przełączniki warstwy 3 służą zarówno do przełączania, jak i routingu.
Używa adresów MAC, aby ułatwić komunikację w obrębie urządzeń z tej samej sieci.	Używa adresów IP do łączenia różnych podsieci przy użyciu dynamicznych protokołów rutowania.
Jest to pojedyncza domena emisji.	Jest to domena z wieloma emisjami.
Urządzenia mogą komunikować się tylko w tej samej sieci.	Urządzenia mogą komunikować się w sieci lub poza nią.
Przełączanie na poziomie warstwy 2 jest dość szybkie, ponieważ nie patrzą na część 3 pakietu danych warstwy 3.	Potrzeba czasu na zbadanie pakietów danych przed wysłaniem ich do miejsca przeznaczenia.

Podsumowanie przełączników warstwy 2 i warstwy 3

Szybkość i wydajność przełącznika sieciowego zależy od procesora, przełączania tkaniny i jej algorytmu. A jego złożoność zależy od warstwy, na której przełącznik działa w modelu Open Systems Interconnection (OSI). Model OSI to model koncepcyjny, który standaryzuje funkcje komunikacyjne w zakresie komunikacji aplikacji w sieci. Model OSI został stworzony w celu zapewnienia kompatybilności systemów komunikacji danych na całym świecie. Średnia sieć komputerowa została zdominowana przez przełączniki warstwy 2 przez wiele lat. Jednak wraz ze wzrostem złożoności aplikacje wymagają bardziej niezawodnej i niezawodnej konfiguracji sieci. Tutaj właśnie przełączają się przełączniki warstwy 3.