Rangkaian terdiri daripada berbilang peranti yang berfungsi bersama untuk memproses, menghala dan menyambungkan paket data.Sebagai contoh, rangkaian Internet tempatan yang anda sambungkan di rumah mungkin menggunakan penghala, suis yang menampan, mempromosikan dan menyemak ralat data, hab yang menghalakan semua data ke dan membantu menapis sumber dan destinasi data.
Dalam artikel ini, kami akan membincangkan secara khususSuis Lapisan 2 dan Lapisan 3;Apakah mereka, bagaimana ia berbeza, dan bagaimana ia digunakan dalam kehidupan sebenar.
Memahami Suis Rangkaian Lapisan 2: Apakah itu?
Suis lapisan 2 secara tradisionalModel Open Systems Interconnection (OSI).Peranti lapisan pautan data yang berjalan pada Lapisan 2.Suis lapisan 2 bertanggungjawab untuk "menukar" paket dari port fizikal pada suis ke alamat kawalan akses media (MAC).Ia membenarkan berbilang peranti disambungkan pada rangkaian kawasan setempat (LAN), tetapi hanya menggunakan alamat MAC.
Bagaimanakah suis lapisan 2 berfungsi?
Ia berfungsi dengan menggunakan pensuisan paket, pemeriksaan pengepala, dan pengurangan domain perlanggaran.Pada asasnya, apabila data dihantar melalui rangkaian, suis memeriksa pengepala paket dan menyusun jadual alamat MAC.Alamat MAC hanyalah pengecam unik yang diberikan kepada pengawal antara muka rangkaian dan digunakan untuk menyelesaikan semua komunikasi dalam rangkaian.Alamat MAC ini kemudiannya dipautkan ke port fizikal yang sepadan pada peranti suis melalui Address Resolution Protocol (ARP).
Apakah itu Protokol Resolusi Alamat?
Ringkasnya, apabila suis Lapisan 2 mula-mula menghantar paket ke peranti hos, ia tidak mengetahui alamat MAC yang betul.Oleh itu, ia menghantar permintaan "ARP" ke semua port fizikal yang peranti hos disambungkan, dan apabila suis menerima respons dengan alamat MAC, ia menambah alamat MAC pada jadualnya.Pada asasnya, suis mengetahui alamat MAC yang dikaitkan dengan port fizikal yang mana, membolehkan data mengalir dengan bebas antara peranti pada rangkaian.
Menghalakan data menggunakan suis lapisan 2
Suis kemudiannya akan menggunakan pensuisan paket untuk memecahkan data kepada "paket" kecil maklumat.Paket yang lebih kecil ini boleh dialihkan melalui rangkaian dengan cepat dan cekap berbanding dengan menghantar sebahagian besar maklumat melalui rangkaian, yang akan menjadi perlahan.Apabila menggunakan pensuisan paket, domain perlanggaran dikurangkan.Domain perlanggaran berlaku apabila dua atau lebih hos cuba berkomunikasi pada masa yang sama.Kecekapan rangkaian berkurangan dan paket/bingkai akan bertembung dan perlu dihantar semula.
Kelebihan suis Lapisan 2
- Kos pelaksanaan adalah rendah kerana peralatan penghalaan tidak diperlukan.
- Kependaman yang sangat rendah.
- Sesuai untuk rangkaian LAN di mana data dihantar dari hos pada rangkaian ke peranti hos.
Kelemahan suis Lapisan 2
- Terdedah kepada penyiaran ribut (domain perlanggaran), yang boleh mengurangkan kecekapan rangkaian dan menyebabkan kesesakan.
- Tidak berfungsi dengan berbilang VLAN.
- Tidak boleh skala.
Semakan Suis Lapisan 2
Untuk menyemak, suis Lapisan 2 direka untuk menggunakan hanya alamat kawalan akses media (MAC) dan menggunakan pensuisan paket untuk menghantar paket kecil antara hos pada rangkaian.Ia berfungsi dengan menyambungkan alamat MAC ke port fizikal pada suis.
Memahami Suis Rangkaian Lapisan 3: Apakah itu?
Suis lapisan 3 beroperasi pada lapisan rangkaian model Open Systems Interconnection (OSI).Ia berfungsi seperti suis Lapisan 2 kerana ia boleh mengendalikan alamat MAC dengan cara yang sama, tetapi mereka juga boleh mengendalikan alamat Protokol Internet (IP).Ini bermakna bahawa mereka bukan sahaja boleh menghantar paket antara hos, tetapi mereka juga boleh menyambung dengan peranti lain pada rangkaian.Suis lapisan 3 beroperasi lebih pantas daripada penghala tradisional dan paket laluan tanpa memerlukan lompatan tambahan, menghasilkan prestasi dan fungsi yang lebih pantas.Walau bagaimanapun, fungsi tambahan mereka tidak selalu diperlukan dan biasanya hanya dilaksanakan dalam industri yang lebih kecil (seperti kampus kolej) yang memerlukan penghalaan VLAN atau memerlukan lebih banyak sokongan.
Kelebihan Suis Lapisan 3
- Tiada penghala khusus diperlukan.
- Kurangkan bilangan peranti rangkaian untuk diurus dan diselenggara.
- Kelajuan pensuisan yang lebih pantas.
- Kebolehskalaan tanpa had.
- Sediakan berbilang laluan penghalaan untuk data.
- Mempunyai laluan pertukaran data yang sangat selamat.
Kelemahan Suis Lapisan 3
- Memerlukan lebih banyak kuasa dan lebar jalur untuk beroperasi.
- Ia boleh mahal untuk dilaksanakan.
- Jika rangkaian kecil, tiada faedah tambahan.
Apakah model OSI?
Kini, kami telah menyebut model OSI atau Open Systems Interconnection beberapa kali kerana kedua-dua suis Layer 2 dan Layer 3 berada di bawah rangka kerja konsep ini.Model OSI ialah rangka kerja yang diterbitkan oleh International Organization for Standardization (ISO) pada tahun 1984 untuk menerangkan pelbagai lapisan sistem rangkaian.
Model OSI mempunyai 7 lapisan:
- fizikal
- pautan data
- Internet
- 運輸
- Mesyuarat
- Pengenalan
- permohonan
Suis Lapisan 2 dan Lapisan 3 masing-masing terletak dalam lapisan pautan data dan lapisan rangkaian.
Carta Perbandingan Suis Lapisan 2 lwn Lapisan 3
| Suis lapisan 2 | Suis lapisan 3 |
| Beroperasi pada lapisan pautan data. | Beroperasi pada lapisan rangkaian. |
| Hanya hantar paket/bingkai melalui port fizikal dan alamat MAC. | Paket boleh dialihkan oleh alamat MAC dan IP. |
| Hanya alamat MAC boleh digunakan. | Boleh digunakan sebagai suis Lapisan 2 atau Lapisan 3. |
| Boleh mengurangkan trafik pada LAN. | Digunakan dalam industri kecil dan di mana rangkaian kawasan setempat maya (VLAN) berada. |
| Sangat pantas dan cekap - lihat sahaja pada pengepala paket. | Ini lebih perlahan kerana suis Lapisan 3 memeriksa paket sebelum menghantarnya. |
| Terdapat satu domain siaran. | Terdapat berbilang domain penyiaran. |
| Komunikasi dalam rangkaian sahaja. | Komunikasi boleh berlaku di dalam atau di luar rangkaian. |
Gunakan kes untuk suis Lapisan 2 dan Lapisan 3
Apabila mengesyorkan suis Lapisan 2 atau Lapisan 3, jawapannya bergantung pada saiz dan kerumitan rangkaian, serta keperluan keselamatan yang diperlukan untuk rangkaian beroperasi dengan cekap dan selamat.
Aplikasi biasa suis lapisan 2
Walaupun anda mungkin tidak mengetahuinya, anda sudah biasa dengan suis Lapisan 2;Sambungan Ethernet komputer anda bertindak sebagai lapisan pautan data, menyambungkan komputer anda ke rangkaian melalui alamat MACnya.
Satu lagi aplikasi untuk suis Lapisan 2 adalah untuk syarikat perisian mempunyai pelayan yang terletak di pusat supaya pelanggan yang tersebar di seluruh dunia boleh mengakses pelayan pusat tanpa berlengah-lengah.
Satu lagi aplikasi dunia sebenar adalah dalam organisasi yang bergantung pada komunikasi dalaman tetapi tidak memerlukan Internet - mereka boleh menggunakan rangkaian VLAN melalui suis Lapisan 2.Contoh terakhir ialah penguji perisian yang ingin menyimpan alat kongsi mereka di lokasi pusat tetapi membenarkan pelayan lain mengaksesnya tanpa disambungkan secara fizikal ke rangkaian yang sama.
Aplikasi biasa suis lapisan 3
Apabila alamat MAC tidak mencukupi, suis Lapisan 3 boleh memanfaatkan alamat Protokol Internet (IP) untuk menyambungkan peranti ke rangkaian IP yang berbeza.Anda sudah mempunyai akses kepada suis Lapisan 3 melalui penghala Internet anda.
Aplikasi lain untuk suis Lapisan 3 termasuk kampus universiti atau pusat data dengan rangkaian komputer yang besar.Jika rangkaian mempunyai beribu-ribu pengguna, atau infrastruktur rangkaian memerlukan pengurusan peranti yang meluas untuk melancarkan tampung atau kemas kini dasar, atau jika anda perlu mengaktifkan peraturan kawalan khusus pada peranti tertentu dalam rangkaian, suis Lapisan 3 adalah lebih sesuai kerana ia firewall perlindungan.
Pengambilan utama
Perkara utama yang perlu diingat apabila membandingkan suis Lapisan 2 dan Lapisan 3 ialah perbezaannya terletak pada keupayaan penghalaan suis.Untuk suis Lapisan 2, bukannya menggunakan algoritma penghalaan, Address Resolution Protocol (ARP) digunakan untuk menukar data daripada port fizikal kepada alamat MAC dan menyusun jadual MAC untuk paket masa hadapan.
Untuk suis Lapisan 3, mereka mengikut algoritma biasa untuk menghantar data daripada rangkaian hos ke peranti lain di luar hos melalui alamat Protokol Internet.
