Layer 2 vs Layer 3 Switch: Melyikre van szüksége?
Kezdjük az elején! Miért fontos tudni, hogy egy switch Layer 2-es vagy 3-as?
A hálózati switch mindenféle termináleszközhöz férhet hozzá, helyi hálózatokat, LAN-okat hozhat létre, és közvetlen kommunikációt teremthet az összes hálózati berendezés között. A hálózat fejlődésével különböző switchek kerülhetnek alkalmazásra a hálózaton belül. Az OSI modell szerint a Layer 2 switch az adatkapcsolati rétegen, míg a Layer 3 switch a hálózati rétegen működik.
Jön az alapvető kérdés: Layer 2-es vagy Layer 3-as switcht használjak? Ahhoz, hogy a megfelelő választást tegyük, először meg kell értenünk az OSI modellek és hálózati switchek definícióját.
Az OSI modell és hálózati switchek: Mik ezek?
Az OSI modell
Az Open Systems Interconnection (OSI) modell egy elvi keretrendszer, amely a hálózati kommunikációs funkciókat hét rétegre osztja: fizikai, adatkapcsolati, hálózati, szállítási, munkamenet, prezentáció és alkalmazás.
Az adatok hálózaton keresztüli küldése összetett folyamat, amely a különböző hardver- és szoftvertechnológiák együttműködését igényli, átlépve a földrajzi határokat és sajátosságokat. Az OSI adatmodell univerzális nyelvet biztosít a számítógépes hálózatok számára, lehetővé téve a különböző technológiák szabványos protokollok vagy kommunikációs szabályok használatával történő kommunikációját. Minden egyes technológiának egy adott rétegen belül meghatározott funkcionalitást kell biztosítania, és meghatározott feladatokat kell végrehajtania a hálózaton belüli működéshez. A magasabb szintű technológiák számára előnyös az absztrakció, mivel képesek az alacsonyabb szintű technológiákat használni anélkül, hogy aggódnának a mögöttes megvalósítás részletei miatt.
Az OSI modell előnyei:
► Hardver és szoftver meghatározása
► Folyamatmegértés és kommunikáció
► Hatékony hibaelhárítás
► Nyílt interoperabilitás
► Világos termékfunkciós kommunikáció
Hálózati switch
A hálózati switch (más néven switching hub, bridging hub, és az IEEE szerint MAC bridge) olyan hálózati hardver, amely a számítógépes hálózaton lévő eszközöket köti össze csomagváltással, hogy adatokat fogadjon és továbbítson a céleszközre.
A hálózati switch egy többportos hálózati híd, amely MAC-címeket használ az adatok továbbítására az OSI-modell adatkapcsolati rétegében (2. réteg). Egyes switchek a hálózati rétegben (3. réteg) is továbbíthatnak adatokat az útválasztási funkciók beépítésével. Az ilyen switchekat általában Layer 3, azaz 3. rétegű switchnek vagy többrétegű switchnek nevezik.
Mi az a Layer 2 switch?
Az OSI modell hálózati adatkapcsolati rétegében működő 2. rétegű switch hatékonyan továbbítja az adatcsomagokat MAC-címek alapján. A hardverrétegen belül működik, így nincs szükség keretmódosításra. A Layer 2 switcheket gyakran használják a munkacsoportok csatlakoztatásához és a hálózat szegmentálásához, növelve a teljesítményt és csökkentve az ütközési tartományokat.
A Layer 2 switch legfontosabb funkciói a következők:
1. Nagy sebességű továbbítás: Ezek a switchek gyors adatkeret-továbbítást érnek el a címtáblázatra hivatkozva, hogy megtalálják a cél MAC-címéhez tartozó portot. Ez kiküszöböli az adatkeretek dekapszulálásának (decapsulation) és tokozásának (encapsulation) szükségességét.
2. Ütközési tartomány elkülönítése: A 2. rétegbeli switch minden portja független ütközési tartományként kezeli, csökkentve az ütközéseket és az adatkeretek újraküldését, ezáltal javítva a hálózati teljesítményt.
3. VLAN támogatás: A 2. rétegű switchek lehetővé teszik a virtuális LAN-ok (VLAN) létrehozását és kezelését. VLAN-azonosítók adatkeretekhez való hozzáadásával a különböző logikai hálózatok feloszthatók és hatékonyan vezérelhetők.
Mi az a Layer 3 switch?
A Layer 2 és Layer 3 switchek elsősorban az útválasztási képességeikben különböznek egymástól. A Layer 2 switch kizárólag MAC-címek alapján működik, figyelmen kívül hagyva az IP-címeket és a magasabb rétegbeli elemeket. A Layer 3 switch a Layer 2 switch funkcióit látja el és statikus, illetve dinamikus útválasztási képességeket ad hozzá. Ez azt jelenti, hogy a Layer 3 switch mind a MAC-cím, mind az IP-útválasztási táblázatokat karbantartja, megkönnyítve a VLAN-on belüli kommunikációt és a csomagok továbbítását a különböző VLAN-okon. Ezenkívül léteznek Layer 2+ (Layer 3 Lite) switchek, amelyek kizárólag statikus útválasztást kínálnak. A 3. rétegbeli switchek nemcsak a csomagokat irányítják, hanem olyan fejlett funkciókat is biztosítanak, mint például az IP-címeken alapuló VLAN-forgalom címkézése, de képesek fokozottan biztosítani az energiaellátást, a biztonságot és a hálózatkezelési képességeket.
A Layer 3 switch legfontosabb funkciói a következők:
1. Elszigetelt adatátviteli tartományok: A Layer 3 switch minden portja független adatátviteli tartományként működik, minimalizálva az adatátviteli zavarok hatását a hálózat teljesítményére, és megerősítve a hálózat biztonságát.
2. Útválasztási protokollok támogatása: A Layer 3 switchek különféle útválasztási protokollokat (például RIP, OSPF, BGP stb.) fogadhatnak, lehetővé téve a dinamikus útválasztási frissítéseket és a cserét más routerekkel vagy Layer 3 switchekkel. Ez növeli a hálózat megbízhatóságát és rugalmasságát.
3. Házirend-útválasztási támogatás: A Layer 3 switchek a forrás IP-címek, a cél IP-címek, a protokolltípusok és egyéb feltételek alapján házirend-útválasztási (policy routing) képességeket kínálnak. Ez lehetővé teszi az adatcsomagok differenciált feldolgozását vagy továbbítását azok típusa vagy prioritása alapján, optimalizálva a hálózat hatékonyságát és minőségét.
Mi a különbség a 2. és 3. rétegű switckek között?
Az alábbiakban a Layer 2 és Layer 3 kapcsolók közötti főbb különbségek összehasonlítása látható:
| Layer 2 Switch | Layer 3 Switch | |
| Útválasztás | Útválasztási funkció csak MAC-címmel működik | Támogatja a magasabb útválasztást, például a statikus és a dinamikus útválasztást |
| Átviteli módszer | A MAC-cím alapján „kereteket” küld a célállomásnak | A csomagot az IP-cím segítségével irányítja |
| Átviteli sebesség | Elég gyors, mivel nem nézi meg az adatcsomagok 3. rétegét | Időbe telik, hogy megvizsgálja az adatcsomagokat, mielőtt elküldi őket a célállomásra |
| Kommunikációs tartomány | Csak hálózaton belül tud kommunikálni | Képes kommunikálni a hálózaton belül és kívül |
| Adatküldési tartomány | Egyetlen adatküldési tartománya van | Több adatküldési tartománya van |
| Költség | Költséghatékonyabb | Drágább |
Hogyan válasszuk ki a megfelelő switch eszközöket a hálózati igényekhez
A Layer 2 és a Layer 3 switch közötti választás során vegye figyelembe a következőket:
Layer2 switch:
1. Hálózat mérete: Alkalmas kis és közepes méretű hálózatokhoz, amelyek nagy sebességű csatlakozási követelményeket támasztanak ugyanazon a hálózati szegmensen belül.
2. Hálózati szegmentáció: Segít csökkenteni a torlódást és javítja a teljesítményt azáltal, hogy a hálózatot kisebb tartományokra osztja egy LAN-beállításban.
3. Költséghatékonyság: Általában olcsóbb a korlátozott funkcionalitás miatt.
4. Egyszerű alhálózati hálózatok: Megfelelő alacsony forgalmú egyetlen alhálózati hálózatokhoz.
Layer 3 switch:
1. Speciális útválasztás: VLAN-ok közötti útválasztást, QoS-t és biztonsági funkciókat igénylő hálózatokhoz szükséges.
2. Több VLAN: Lehetővé teszi a VLAN-ok közötti útválasztást, így ideális nagy, összetett hálózati beállításokkal rendelkező szervezetek számára.
3. Hálózati skálázhatóság: Nagyobb skálázhatóságot biztosít a több szegmens közötti útválasztás kezelésével, megelőzve a torlódásokat és lehetővé teszi az összetett forgalmi mintákat.
4. Jövőbeni bővítés: Olyan hálózatokhoz ajánlott, amelyek előreláthatólag növekednek, és fejlett útválasztási képességeket biztosítanak.
Fontos megjegyzés
A hálózati rendszerekben a Layer 2 és Layer 3 switchek kombinálhatók a különböző igények és forgatókönyvek szerint a hálózati kommunikáció hatékonyságának és megbízhatóságának növelése érdekében.
Ha szeretne többet megtudni vásárlás előtt a hálózati switchekről, akkor írjon nekünk! Mérnökeink a networkinginfo@syswind.hu címen várják az érdeklődéseket.
