Сетка складаецца з некалькіх прылад, якія працуюць разам для апрацоўкі, маршрутызацыі і злучэння пакетаў даных.Напрыклад, у вашай лакальнай сетцы Інтэрнэт дома могуць выкарыстоўвацца маршрутызатары, камутатары, якія буферызуюць, узмацняюць і правяраюць дадзеныя, канцэнтратары, якія накіроўваюць усе дадзеныя і дапамагаюць фільтраваць крыніцы і пункты прызначэння даных.
У гэтым артыкуле мы канкрэтна абмяркуемПераключальнікі ўзроўню XNUMX і XNUMX;Што гэта такое, чым яны адрозніваюцца і як выкарыстоўваюцца ў рэальным жыцці.
Разуменне сеткавага камутатара ўзроўню 2: што гэта?
Перамыкачы ўзроўню 2 традыцыйна ўваходзяцьМадэль узаемасувязі адкрытых сістэм (OSI).Прылады канальнага ўзроўню, якія працуюць на ўзроўні 2 .Пераключальнікі ўзроўню 2 адказваюць за "пераключэнне" пакетаў з фізічных партоў на камутатары на адрасы кантролю доступу да носьбітаў (MAC).Гэта дазваляе падключаць некалькі прылад у лакальную сетку (LAN), але толькі з MAC-адрасамі.
Як працуе камутатар XNUMX-га ўзроўню?
Ён працуе з выкарыстаннем камутацыі пакетаў, праверкі загалоўкаў пакетаў і памяншэння дамена сутыкненняў.Па сутнасці, калі даныя перадаюцца па сетцы, камутатар правярае загалоўкі пакетаў і складае табліцу MAC-адрасоў.MAC-адрас - гэта проста ўнікальны ідэнтыфікатар, прызначаны кантролеру сеткавага інтэрфейсу для дазволу ўсіх камунікацый у сетцы.Затым гэтыя MAC-адрасы звязваюцца з адпаведнымі фізічнымі партамі камутатара праз пратакол вызначэння адрасоў (ARP).
Што такое пратакол дазволу адрасоў?
Карацей кажучы, калі камутатар 2-га ўзроўню ўпершыню адпраўляе пакет на хост-прыладу, ён не ведае правільнага MAC-адраса.Такім чынам, ён адпраўляе запыт «ARP» на ўсе фізічныя парты, да якіх падключана хост-прылада, і калі камутатар атрымлівае адказ з MAC-адрасам, ён дадае MAC-адрас у сваю табліцу.Па сутнасці, камутатар пазнае, якія MAC-адрасы звязаны з якімі фізічнымі партамі, што дазваляе свабодна перадаваць даныя паміж прыладамі ў сетцы.
Маршрутызацыя даных з дапамогай камутатараў 2-га ўзроўню
Затым камутатар будзе выкарыстоўваць камутацыю пакетаў, каб разбіць дадзеныя на невялікія «пакеты» інфармацыі.Гэтыя значна меншыя пакеты могуць быць маршрутызаваны праз сетку хутка і эфектыўна ў параўнанні з адпраўкай вялікага кавалка інфармацыі па сетцы (што было б павольным).Пры выкарыстанні камутацыі пакетаў дамены сутыкненняў памяншаюцца.Дамен сутыкнення ўзнікае, калі два або больш хастоў спрабуюць звязацца адначасова.Эфектыўнасць сеткі зніжаецца, і пакеты/кадры будуць сутыкацца, і іх трэба будзе адправіць паўторна.
Перавагі камутатараў XNUMX-га ўзроўню
- Паколькі абсталяванне для маршрутызацыі не патрабуецца, выдаткі на ўкараненне нізкія.
- вельмі нізкая затрымка.
- Ідэальна падыходзіць для лакальных сетак, дзе даныя перадаюцца з хоста ў сетцы на хост-прыладу.
Недахопы камутатараў XNUMX-га ўзроўню
- Уразлівы да шырокавяшчальных штормаў (даменаў сутыкнення), якія зніжаюць эфектыўнасць сеткі і выклікаюць перагрузку.
- Не працуе з некалькімі VLAN.
- Не маштабуецца.
Агляд камутатара ўзроўню 2
Каб рэзюмаваць, камутатары ўзроўню 2 распрацаваны для выкарыстання толькі адрасоў кантролю доступу да медыя (MAC) і выкарыстання камутацыі пакетаў для перадачы малюсенькіх пакетаў даных паміж хастамі ў сетцы.Ён працуе, падключаючы MAC-адрас да фізічнага порта на камутатары.
Разуменне сеткавага камутатара ўзроўню 3: што гэта?
Камутатары ўзроўню 3 працуюць на сеткавым узроўні мадэлі ўзаемасувязі адкрытых сістэм (OSI).Ён працуе як камутатар ўзроўню 2 у тым, што ён можа апрацоўваць MAC-адрасы такім жа чынам, але яны таксама могуць апрацоўваць адрасы Інтэрнэт-пратаколу (IP).Гэта азначае, што яны не толькі здольныя перадаваць пакеты паміж хастамі, але і злучацца з прыладамі ў іншых сетках.Камутатары ўзроўню 3 працуюць хутчэй, чым традыцыйныя маршрутызатары, і маршрутызуюць пакеты без дадатковых скачкоў, забяспечваючы больш высокую прадукцыйнасць і функцыянальнасць.Аднак іх дадатковыя функцыі не заўсёды неабходныя і звычайна ўкараняюцца толькі ў невялікіх галінах (напрыклад, універсітэцкіх гарадках), дзе патрабуецца маршрутызацыя VLAN або дадатковая падтрымка.
Перавагі камутатараў 3-га ўзроўню
- Спецыяльны маршрутызатар не патрабуецца.
- Паменшыце колькасць сеткавых прылад для кіравання і абслугоўвання.
- Больш высокая хуткасць пераключэння.
- Неабмежаваная маштабаванасць.
- Забяспечвае некалькі шляхоў маршрутызацыі даных.
- Мае вельмі бяспечны шлях абмену дадзенымі.
Недахопы камутатараў 3-га ўзроўню
- Для працы патрабуецца больш энергіі і прапускной здольнасці.
- Гэта можа быць дарагім для рэалізацыі.
- Калі сетка невялікая, дадатковай выгады няма.
Што такое мадэль OSI?
Цяпер мы некалькі разоў згадвалі мадэль OSI або ўзаемасувязі адкрытых сістэм, таму што камутатары ўзроўню 2 і 3 належаць да гэтай канцэптуальнай структуры.Мадэль OSI - гэта структура, апублікаваная Міжнароднай арганізацыяй па стандартызацыі (ISO) у 1984 годзе для апісання розных узроўняў сеткавай сістэмы.
Мадэль OSI мае 7 узроўняў:
- фізічны
- сувязь перадачы дадзеных
- Інтэрнэт
- транспарт
- сход
- Уводзіны
- прымяненне
Перамыкачы ўзроўню 2 і ўзроўню 3 размешчаны на канальным і сеткавым узроўні адпаведна.
Параўнальная табліца ўзроўню 2 супраць камутатара ўзроўню 3
| Пераключальнік 2-га ўзроўню | Пераключальнік 3-га ўзроўню |
| Працуе на канальным узроўні. | Працуе на сеткавым узроўні. |
| Адпраўляйце пакеты/кадры толькі праз фізічны порт і MAC-адрас. | Пакеты могуць накіроўвацца па MAC- і IP-адрасе. |
| Можна выкарыстоўваць толькі MAC-адрасы. | Можа выкарыстоўвацца ў якасці камутатара ўзроўню 2 або 3. |
| Гэта можа паменшыць трафік у лакальнай сеткі. | Выкарыстоўваецца для малых прадпрыемстваў і там, дзе размешчаны віртуальныя лакальныя сеткі (VLAN). |
| Вельмі хутка і эфектыўна - проста паглядзіце на загалоўкі пакетаў. | Гэта павольней, таму што камутатар ўзроўню 3 правярае пакет перад яго адпраўкай. |
| Існуе адзіны дамен трансляцыі. | Ёсць некалькі даменаў трансляцыі. |
| Зносіны толькі ўнутры сеткі. | Камунікацыя можа адбывацца ўнутры або па-за сеткай. |
Прыклады выкарыстання камутатараў 2-га ўзроўню супраць 3-га ўзроўню
Пры рэкамендацыі камутатара ўзроўню 2 або 3 адказ залежыць ад памеру і складанасці сеткі, а таксама ад патрабаванняў бяспекі, неабходных для эфектыўнай і бяспечнай працы сеткі.
Тыповыя вобласці прымянення камутатараў XNUMX-га ўзроўню
Хоць вы можаце гэтага не ведаць, вы ўжо знаёмыя з камутатарамі ўзроўню 2;Ethernet-злучэнне вашага кампутара дзейнічае як канальны ўзровень, падключаючы ваш кампутар да сеткі праз MAC-адрас.
Яшчэ адно прымяненне камутатараў 2-га ўзроўню - калі кампаніі-распрацоўшчыкі праграмнага забеспячэння размяшчаюць серверы ў цэнтры, і кліенты, раскіданыя па ўсім свеце, могуць атрымаць доступ да цэнтральнага сервера без затрымкі.
Яшчэ адно рэальнае прымяненне ў арганізацыях, якія разлічваюць на ўнутраную сувязь, але не маюць патрэбы ў Інтэрнеце - яны могуць выкарыстоўваць сетку VLAN праз камутатар ўзроўню 2.Апошні прыклад - тэсціроўшчыкі праграмнага забеспячэння, якія жадаюць захаваць свае агульныя інструменты ў цэнтральным месцы, але дазволіць іншым серверам доступ да іх без фізічнага падключэння да той жа сеткі.
Тыповыя вобласці прымянення камутатараў XNUMX-га ўзроўню
Камутатары ўзроўню 3 могуць выкарыстоўваць адрасы інтэрнэт-пратаколу (IP) для падлучэння прылад да розных IP-сетак, калі MAC-адрасоў проста недастаткова.Вы падключыліся да камутатара 3-га ўзроўню праз інтэрнэт-маршрутызатар.
Іншыя прыкладанні для камутатараў 3-га ўзроўню ўключаюць універсітэцкія гарадкі або цэнтры апрацоўкі дадзеных, дзе пабудаваны вялікія кампутарныя сеткі.Калі ў сетцы тысячы карыстальнікаў, або калі сеткавая інфраструктура патрабуе шырокага кіравання прыладамі для разгортвання патчаў або абнаўленняў палітыкі, або калі вам трэба актываваць пэўныя правілы кантролю на пэўных прыладах у сетцы, камутатар ўзроўню 3 больш падыходзіць, таму што ён абарона брандмаўэрам.
ключавыя вынасы
Галоўнае, што трэба мець на ўвазе пры параўнанні камутатараў узроўню 2 і 3, гэта тое, што розніца заключаецца ў магчымасцях маршрутызацыі камутатараў.Для камутатараў 2-га ўзроўню замест алгарытмаў маршрутызацыі выкарыстоўваецца пратакол дазволу адрасоў (ARP) для пераключэння даных з фізічных партоў на MAC-адрасы і для кампіляцыі табліц MAC для будучых пакетаў.
Для камутатараў 3-га ўзроўню яны прытрымліваюцца звычайных алгарытмаў для адпраўкі даных з хост-сеткі на іншую прыладу па-за хостам праз адрас інтэрнэт-пратаколу.
