'n Netwerk bestaan uit veelvuldige toestelle wat saamwerk om datapakkies te verwerk, te stuur en te verbind.Byvoorbeeld, jou plaaslike internetnetwerk by die huis kan routers gebruik, skakelaars wat data buffer, versterk en foutkontroleer, hubs wat alle data na stuur en help om databronne en bestemmings te filter.
In hierdie artikel sal ons spesifiek dieLaag XNUMX en Laag XNUMX skakelaars;Wat hulle is, hoe hulle verskil, en hoe hulle in die werklike lewe gebruik word.
Verstaan die Laag 2-netwerkskakelaar: wat is dit?
Laag 2 skakelaars is tradisioneel inOop Stelsel Interkonneksie (OSI) ModelDataskakellaagtoestelle wat op laag 2 van werk.Laag 2 skakelaars is verantwoordelik vir die "omskakeling" van pakkies van fisiese poorte op die skakelaar na mediatoegangsbeheer (MAC) adresse.Dit laat toe dat verskeie toestelle op 'n plaaslike area netwerk (LAN) gekoppel kan word, maar slegs met MAC-adresse.
Hoe werk 'n Layer XNUMX-skakelaar?
Dit werk deur pakkieskakeling, pakkiekop-kontrolering en botsingsdomeinvermindering te gebruik.In wese, soos data oor die netwerk gestuur word, ondersoek die skakelaar die pakkieopskrifte en stel 'n tabel van MAC-adresse saam.'n MAC-adres is bloot 'n unieke identifiseerder wat aan 'n netwerkkoppelvlakbeheerder toegeken word om alle kommunikasie binne die netwerk op te los.Hierdie MAC-adresse word dan gekoppel aan die ooreenstemmende fisiese poorte op die skakelaartoestel deur die Address Resolution Protocol (ARP).
Wat is die adresresolusieprotokol?
Kortom, wanneer 'n Laag 2-skakelaar vir die eerste keer 'n pakkie na die gasheertoestel stuur, ken dit nie die korrekte MAC-adres nie.Dit stuur dus 'n "ARP"-versoek na al die fisiese poorte waaraan die gasheertoestel gekoppel is, en wanneer die skakelaar 'n antwoord met die MAC-adres ontvang, voeg dit die MAC-adres by sy tabel.In wese leer die skakelaar watter MAC-adresse met watter fisiese poorte geassosieer word, sodat data vrylik tussen toestelle op die netwerk kan vloei.
Roete data deur gebruik te maak van laag 2 skakelaars
Die skakelaar sal dan pakkieskakeling gebruik om die data in klein "pakkies" inligting af te breek.Hierdie baie kleiner pakkies kan vinnig en doeltreffend deur die netwerk gestuur word in vergelyking met die stuur van 'n groot stuk inligting oor die netwerk (wat stadig sou wees).Wanneer pakkieskakeling gebruik word, word botsingsdomeine verminder.'n Botsingsdomein vind plaas wanneer twee of meer gashere op dieselfde tyd probeer kommunikeer.Netwerkdoeltreffendheid word verminder en pakkies/rame sal bots en moet weer gestuur word.
Voordele van Laag XNUMX-skakelaars
- Aangesien geen roetetoerusting benodig word nie, is implementeringskoste laag.
- baie lae latensie.
- Ideaal vir LAN-netwerke waar data vanaf 'n gasheer op die netwerk na die gasheertoestel gestuur word.
Nadele van Laag XNUMX-skakelaars
- Kwesbaar vir uitsaaistorms (botsingsdomeine), wat netwerkdoeltreffendheid verminder en opeenhoping veroorsaak.
- Werk nie met veelvuldige VLAN's nie.
- Nie skaalbaar nie.
Laag 2 Switch Review
Om saam te vat, is Laag 2-skakelaars ontwerp om slegs Media Access Control (MAC)-adresse te gebruik en pakkieskakeling te gebruik om klein pakkies data tussen gashere op die netwerk oor te dra.Dit werk deur die MAC-adres aan 'n fisiese poort op die skakelaar te koppel.
Verstaan die Laag 3-netwerkskakelaar: wat is dit?
Laag 3-skakelaars werk by die netwerklaag van die Oop Stelsels Interkonneksie (OSI) model.Dit werk soos 'n Layer 2-skakelaar deurdat dit MAC-adresse op dieselfde manier kan hanteer, maar hulle kan ook Internet Protocol (IP) adresse hanteer.Dit beteken dat hulle nie net pakkies tussen gashere kan oordra nie, maar ook met toestelle op ander netwerke kan koppel.Laag 3-skakelaars werk vinniger as tradisionele routers en roetepakkies sonder bykomende hops, wat vinniger werkverrigting en funksionaliteit moontlik maak.Hul ekstra funksionaliteit is egter nie altyd nodig nie en word gewoonlik net geïmplementeer in klein industrieë (soos universiteitskampusse) wat VLAN-roetering benodig of meer ondersteuning benodig.
Voordele van Laag 3-skakelaars
- Geen toegewyde router benodig nie.
- Verminder die aantal netwerktoestelle om te bestuur en in stand te hou.
- Vinniger skakelspoed.
- Onbeperkte skaalbaarheid.
- Verskaf veelvuldige roeteerpaaie vir data.
- Het 'n hoogs veilige data-uitruilpad.
Nadele van Laag 3-skakelaars
- Vereis meer krag en bandwydte om te werk.
- Dit kan duur wees om te implementeer.
- As die netwerk klein is, is daar geen bykomende voordeel nie.
Wat is die OSI-model?
Nou het ons die OSI- of Open Systems Interconnection-model verskeie kere genoem omdat beide Laag 2- en Laag 3-skakelaars aan hierdie konseptuele raamwerk behoort.Die OSI-model is 'n raamwerk wat deur die Internasionale Organisasie vir Standaardisering (ISO) in 1984 gepubliseer is om die verskillende lae van 'n netwerkstelsel te beskryf.
Die OSI-model het 7 lae:
- fisies
- Data skakel
- Die internet
- vervoer
- Vergadering
- inleiding
- aansoek
Laag 2- en Laag 3-skakelaars is onderskeidelik by die dataskakellaag en die netwerklaag geleë.
Laag 2 vs. Laag 3 Skakelaar vergelyking grafiek
| Laag 2 skakelaar | Laag 3 skakelaar |
| Werk op die dataskakellaag. | Werk op die netwerklaag. |
| Stuur slegs pakkies/rame via fisiese poort en MAC-adres. | Pakkies kan deur MAC- en IP-adres herlei word. |
| Slegs MAC-adresse kan gebruik word. | Kan as 'n Laag 2 of Laag 3 skakelaar gebruik word. |
| Dit kan die verkeer op die plaaslike area netwerk verminder. | Word gebruik vir klein nywerhede en waar virtuele plaaslike area netwerke (VLAN's) geleë is. |
| Baie vinnig en doeltreffend - kyk net na die pakkieopskrifte. | Dit is stadiger omdat die Layer 3-skakelaar die pakkie inspekteer voordat dit gestuur word. |
| Daar is 'n enkele uitsaaidomein. | Daar is verskeie uitsaaidomeine. |
| Slegs kommunikasie binne die netwerk. | Kommunikasie kan binne of buite die netwerk plaasvind. |
Gebruik gevalle vir laag 2 vs. laag 3 skakelaars
Wanneer 'n Laag 2- of Laag 3-skakelaar aanbeveel word, hang die antwoord af van die grootte en kompleksiteit van die netwerk, sowel as die sekuriteitsvereistes wat vereis word vir die netwerk om doeltreffend en veilig te werk.
Tipiese toepassings van Laag XNUMX-skakelaars
Alhoewel jy dit dalk nie weet nie, is jy reeds vertroud met Laag 2-skakelaars;Jou rekenaar se Ethernet-verbinding dien as die dataskakellaag, wat jou rekenaar met die netwerk verbind deur die MAC-adres.
Nog 'n toepassing van Laag 2-skakelaars is wanneer sagtewaremaatskappye sentraal geleë bedieners het, en kliënte wat oor die wêreld versprei is, kan sonder versuim toegang tot 'n sentrale bediener kry.
Nog 'n werklike toepassing is in organisasies wat staatmaak op interne kommunikasie, maar nie die internet nodig het nie - hulle kan VLAN-netwerke gebruik deur 'n Laag 2-skakelaar.'n Laaste voorbeeld is sagtewaretoetsers wat hul gedeelde gereedskap op 'n sentrale plek wil hou, maar 'n ander bediener toegang daartoe wil gee sonder om fisies aan dieselfde netwerk gekoppel te wees.
Tipiese toepassings van Laag XNUMX-skakelaars
Laag 3-skakelaars kan Internet Protocol (IP)-adresse gebruik om toestelle aan verskillende IP-netwerke te koppel wanneer MAC-adresse eenvoudig nie genoeg is nie.Jy het die Laag 3-skakelaar bereik deur jou internetroeteerder.
Ander toepassings vir Laag 3-skakelaars sluit universiteitskampusse of datasentrums in waar groot rekenaarnetwerke gebou word.As die netwerk duisende gebruikers het, of as die netwerkinfrastruktuur uitgebreide toestelbestuur vereis om regstellings of beleidopdaterings uit te voer, of as jy spesifieke beheerreëls op sekere toestelle in die netwerk moet aktiveer, is 'n Laag 3-skakelaar meer geskik omdat dit firewall beskerming.
sleutel wegneemetes
Die belangrikste ding om in gedagte te hou wanneer jy Laag 2- en Laag 3-skakelaars vergelyk, is dat die verskil in die roetevermoë van die skakelaars is.Vir Laag 2-skakelaars, in plaas van roeteeralgoritmes, word Address Resolution Protocol (ARP) gebruik om data van fisiese poorte na MAC-adresse oor te skakel, en om MAC-tabelle vir toekomstige pakkies saam te stel.
Vir Laag 3-skakelaars volg hulle konvensionele algoritmes om data vanaf 'n gasheernetwerk na 'n ander toestel buite die gasheer via 'n internetprotokoladres te stuur.
