Një rrjet përbëhet nga pajisje të shumta që punojnë së bashku për të përpunuar, drejtuar dhe lidhur paketat e të dhënave.Për shembull, rrjeti juaj lokal i Internetit në shtëpi mund të përdorë ruterë, çelsin që ruajnë, rritin dhe kontrollojnë të dhënat e gabimeve, shpërndarës që drejtojnë të gjitha të dhënat dhe ndihmojnë në filtrimin e burimeve dhe destinacioneve të të dhënave.
Në këtë artikull, ne do të diskutojmë në mënyrë specifikeÇelësat e shtresës XNUMX dhe të shtresës XNUMX;Cilat janë ato, si janë të ndryshme dhe si përdoren në jetën reale.
Kuptimi i ndërruesit të rrjetit të shtresës 2: çfarë është?
Ndërprerësit e shtresës 2 janë tradicionalisht brendaModeli i Ndërlidhjes së Sistemeve të Hapura (OSI).Pajisjet e shtresës së lidhjes së të dhënave që funksionojnë në shtresën 2 të .Çelësat e shtresës 2 janë përgjegjës për "ndërrimin" e paketave nga portet fizike në adresat e kalimit në media të kontrollit (MAC).Ai lejon që shumë pajisje të lidhen në një rrjet lokal (LAN), por vetëm me adresa MAC.
Si funksionon një ndërprerës i shtresës XNUMX?
Ai funksionon duke përdorur ndërrimin e paketave, kontrollimin e kokës së paketave dhe reduktimin e domenit të përplasjes.Në thelb, ndërsa të dhënat dërgohen përmes rrjetit, switch-i shqyrton kokat e paketave dhe përpilon një tabelë të adresave MAC.Një adresë MAC është thjesht një identifikues unik i caktuar për një kontrollues të ndërfaqes së rrjetit për të zgjidhur të gjitha komunikimet brenda rrjetit.Më pas, këto adresa MAC lidhen me portet fizike përkatëse në pajisjen komutuese përmes Protokollit të Rezolucionit të Adresave (ARP).
Çfarë është Protokolli i Rezolucionit të Adresave?
Me pak fjalë, kur një ndërprerës Layer 2 dërgon një paketë në pajisjen pritës për herë të parë, ai nuk e di adresën e saktë MAC.Pra, ai dërgon një kërkesë "ARP" në të gjitha portet fizike me të cilat është lidhur pajisja pritës, dhe kur çelësi merr një përgjigje me adresën MAC, ai shton adresën MAC në tabelën e tij.Në thelb, switchi mëson se cilat adresa MAC lidhen me cilat porte fizike, duke lejuar që të dhënat të rrjedhin lirshëm midis pajisjeve në rrjet.
Drejtoni të dhënat duke përdorur çelësat e shtresës 2
Ndërprerësi do të përdorë ndërrimin e paketave për të zbërthyer të dhënat në "pako" të vogla informacioni.Këto paketa shumë më të vogla mund të drejtohen përmes rrjetit shpejt dhe me efikasitet në krahasim me dërgimin e një pjese të madhe informacioni përmes rrjetit (që do të ishte e ngadaltë).Kur përdorni ndërrimin e paketave, domenet e përplasjes zvogëlohen.Një domen përplasjeje ndodh kur dy ose më shumë host përpiqen të komunikojnë në të njëjtën kohë.Efikasiteti i rrjetit zvogëlohet dhe paketat/kornizat do të përplasen dhe duhet të dërgohen përsëri.
Përparësitë e ndërprerësve të shtresës XNUMX
- Meqenëse nuk kërkohet asnjë pajisje rutimi, kostot e zbatimit janë të ulëta.
- vonesë shumë e ulët.
- Ideale për rrjetet LAN ku të dhënat dërgohen nga një host në rrjet në pajisjen pritës.
Disavantazhet e çelsave të shtresës XNUMX
- I cenueshëm ndaj transmetimit të stuhive (domenet e përplasjes), të cilat reduktojnë efikasitetin e rrjetit dhe shkaktojnë mbingarkesë.
- Nuk funksionon me shumë VLAN.
- Jo i shkallëzueshëm.
Rishikimi i kalimit të shtresës 2
Për të përmbledhur, ndërprerësit e shtresës 2 janë krijuar për të përdorur vetëm adresat e Kontrollit të Qasjes në Media (MAC) dhe përdorin ndërrimin e paketave për të transferuar paketa të vogla të dhënash midis hosteve në rrjet.Ai funksionon duke lidhur adresën MAC me një port fizik në çelës.
Kuptimi i ndërruesit të rrjetit të shtresës 3: çfarë është?
Çelësat e shtresës 3 funksionojnë në shtresën e rrjetit të modelit të Ndërlidhjes së Sistemeve të Hapura (OSI).Ai funksionon si një ndërprerës i shtresës 2 në atë që mund të trajtojë adresat MAC në të njëjtën mënyrë, por ato gjithashtu mund të trajtojnë adresat e Protokollit të Internetit (IP).Kjo do të thotë se ata jo vetëm që janë në gjendje të transferojnë paketa ndërmjet hosteve, por gjithashtu mund të lidhen me pajisje në rrjete të tjera.Çelësat e shtresës 3 funksionojnë më shpejt se ruterat tradicionalë dhe paketat e rrugës pa kërcime shtesë, duke mundësuar performancë dhe funksionalitet më të shpejtë.Megjithatë, funksionaliteti i tyre shtesë nuk është gjithmonë i nevojshëm dhe zakonisht zbatohet vetëm në industri të vogla (të tilla si kampuset universitare) që kërkojnë rrugëzim VLAN ose kanë nevojë për më shumë mbështetje.
Përparësitë e ndërprerësve të shtresës 3
- Nuk kërkohet një ruter i dedikuar.
- Zvogëloni numrin e pajisjeve të rrjetit për të menaxhuar dhe mirëmbajtur.
- Shpejtësi më e shpejtë e ndërrimit.
- Shkallueshmëri e pakufizuar.
- Ofron shtigje të shumta rutimi për të dhënat.
- Ka një rrugë shumë të sigurt të shkëmbimit të të dhënave.
Disavantazhet e çelsave të shtresës 3
- Kërkon më shumë fuqi dhe gjerësi bande për të funksionuar.
- Mund të jetë e shtrenjtë për t'u zbatuar.
- Nëse rrjeti është i vogël, nuk ka asnjë përfitim shtesë.
Cili është modeli OSI?
Tani, ne kemi përmendur disa herë modelin OSI ose Open Systems Interconnection sepse të dy ndërprerësit e Layer 2 dhe Layer 3 i përkasin këtij kuadri konceptual.Modeli OSI është një kornizë e publikuar nga Organizata Ndërkombëtare për Standardizim (ISO) në 1984 për të përshkruar shtresat e ndryshme të një sistemi në rrjet.
Modeli OSI ka 7 shtresa:
- fizike
- lidhjen e të dhënave
- Interneti
- transporti
- Takimi
- Prezantimi
- aplikacion
Çelësat e shtresës 2 dhe të shtresës 3 janë të vendosura përkatësisht në shtresën e lidhjes së të dhënave dhe në shtresën e rrjetit.
Grafiku i krahasimit të ndërruesit të shtresës 2 kundrejt shtresës 3
| Ndërprerësi i shtresës 2 | Ndërprerësi i shtresës 3 |
| Vepron në shtresën e lidhjes së të dhënave. | Vepron në shtresën e rrjetit. |
| Dërgoni vetëm paketa/korniza përmes portit fizik dhe adresës MAC. | Paketat mund të drejtohen nga adresa MAC dhe IP. |
| Mund të përdoren vetëm adresat MAC. | Mund të përdoret si ndërprerës Layer 2 ose Layer 3. |
| Mund të zvogëlojë trafikun në rrjetin lokal. | Përdoret për industri të vogla dhe ku ndodhen rrjetet lokale virtuale (VLAN). |
| Shumë i shpejtë dhe efikas - thjesht shikoni titujt e paketave. | Kjo është më e ngadaltë sepse ndërprerësi Layer 3 inspekton paketën përpara se ta dërgojë atë. |
| Ekziston një domen i vetëm transmetimi. | Ka shumë domene transmetimi. |
| Komunikimi vetëm brenda rrjetit. | Komunikimi mund të bëhet brenda ose jashtë rrjetit. |
Përdorni rastet për çelësat e shtresës 2 kundrejt shtresës 3
Kur rekomandohet një ndërprerës Layer 2 ose Layer 3, përgjigja varet nga madhësia dhe kompleksiteti i rrjetit, si dhe nga kërkesat e sigurisë që kërkohen që rrjeti të funksionojë në mënyrë efikase dhe të sigurt.
Aplikime tipike të ndërprerësve të shtresës XNUMX
Edhe pse mund të mos e dini, tashmë jeni njohur me çelësat e Layer 2;Lidhja Ethernet e kompjuterit tuaj vepron si shtresa e lidhjes së të dhënave, duke e lidhur kompjuterin tuaj me rrjetin përmes një adrese MAC.
Një aplikim tjetër i ndërprerësve të Layer 2 është kur kompanitë e softuerit kanë serverë të vendosur në qendër dhe klientët e shpërndarë nëpër botë mund të hyjnë në një server qendror pa vonesë.
Një tjetër aplikim i botës reale është në organizatat që mbështeten në komunikimin e brendshëm, por nuk kanë nevojë për internet - ato mund të përdorin rrjetin VLAN përmes një ndërprerësi të shtresës 2.Një shembull i fundit janë testuesit e softuerit që duan të mbajnë mjetet e tyre të përbashkëta në një vendndodhje qendrore, por lejojnë një server tjetër t'i qaset ato pa u lidhur fizikisht me të njëjtin rrjet.
Aplikimet tipike të ndërprerësve të shtresës XNUMX
Çelësat e shtresës 3 mund të përdorin adresat e Protokollit të Internetit (IP) për të lidhur pajisjet me rrjete të ndryshme IP kur adresat MAC thjesht nuk janë të mjaftueshme.Ju keni arritur në çelësin e Layer 3 përmes ruterit tuaj të internetit.
Aplikacione të tjera për ndërprerësat e Layer 3 përfshijnë kampuset universitare ose qendrat e të dhënave ku ndërtohen rrjete të mëdha kompjuterike.Nëse rrjeti ka mijëra përdorues, ose nëse infrastruktura e rrjetit kërkon një menaxhim të gjerë pajisjesh për të nxjerrë arnime ose përditësime të politikave, ose nëse keni nevojë të aktivizoni rregulla specifike kontrolli në pajisje të caktuara në rrjet, një ndërprerës i shtresës 3 është më i përshtatshëm sepse ai mbrojtja e murit të zjarrit.
ushqimet kryesore
Gjëja kryesore që duhet mbajtur parasysh kur krahasoni çelësat e shtresës 2 dhe të shtresës 3 është se ndryshimi është në aftësitë e rrugëzimit të ndërprerësve.Për ndërprerësit e shtresës 2, në vend të algoritmeve të rrugëzimit, Protokolli i Rezolucionit të Adresave (ARP) përdoret për të kaluar të dhënat nga portet fizike në adresat MAC dhe për të përpiluar tabela MAC për paketat e ardhshme.
Për ndërprerësit e Layer 3, ata ndjekin algoritme konvencionale për të dërguar të dhëna nga një rrjet pritës në një pajisje tjetër jashtë hostit nëpërmjet një adrese të Protokollit të Internetit.
