Ethernet-коммутатор позволяет получить доступ ко всем видам оконечных устройств, создать локальные сети и обеспечить прямую связь между всем оборудованием. С развитием сети применяются различные коммутаторы. Согласно модели OSI или TCP/IP, коммутатор второго уровня работает на канальном уровне, а коммутатор третьего уровня – на сетевом уровне. В чем заключается подробная разница между коммутаторами уровня 2 и уровня 3?
Часть I. Что такое Ethernet-коммутатор уровня 2/Layer 3?
Коммутатор уровня 2 работает на втором уровне канального уровня. Он способен определять MAC-адрес кадра данных, осуществлять передачу в соответствии с MAC-адресом и записывать эти MAC-адреса и соответствующие порты в таблицу внутренних адресов.
Коммутатор третьего уровня имеет часть функций маршрутизации, функционируя на сетевом уровне OSI. Его цель – ускорить обмен данными в больших локальных сетях. С помощью маршрутизации можно добиться многократной передачи данных при однократной маршрутизации.
Часть II. Коммутатор Ethernet 2-го уровня против коммутатора Ethernet 3-го уровня, в чем разница?
1. Функционирующий уровень
Коммутаторы второго уровня работают на канальном уровне, а коммутаторы третьего уровня – на сетевом уровне. Коммутаторы 3-го уровня не только обеспечивают высокоскоростную пересылку пакетов данных, но и достигают оптимальной производительности сети в зависимости от различных сетевых условий.
2. Теория
Теория коммутатора второго уровня заключается в том, что когда коммутатор получает пакет данных с определенного порта, он сначала считывает MAC-адрес источника в пакете, затем MAC-адрес назначения в пакете и ищет соответствующий порт в адресной таблице. Если в таблице есть порт, соответствующий MAC-адресу назначения, он копирует пакет данных непосредственно на этот порт. Теория коммутатора уровня 3 относительно проста, то есть один маршрут обменивается несколько раз. Как правило, это первый маршрут от источника к месту назначения. Обмен между источником и пунктом назначения может происходить быстро.
3. Функция
Коммутатор уровня 2 основан на доступе к MAC-адресам, только пересылает данные и не может быть настроен на IP-адрес, в то время как коммутатор уровня 3 объединяет технологию коммутации уровня 2 с функцией пересылки уровня 3, что означает, что коммутатор уровня 3 основан на коммутаторе уровня 2. Функция маршрутизации добавляется к вышеперечисленным, и IP-адреса различных VLAN могут быть настроены, а связь между VLAN может быть реализована посредством трехслойной маршрутизации.
4. Приложение
Коммутаторы уровня 2 в основном используются на уровне доступа к сети и на уровне агрегации, а коммутаторы уровня 3 в основном используются на уровне ядра сети, но есть также несколько коммутаторов уровня 3, используемых на уровне агрегации. На следующем рисунке показан пример практического применения коммутаторов 3-го уровня.
5. Протокол
Коммутаторы 2-го уровня поддерживают протоколы физического уровня и канального уровня, например, коммутаторы Ethernet и коммутаторы 2-го уровня. Этот концентратор HUB имеет аналогичные функции, а коммутаторы уровня 3 поддерживают протоколы физического уровня, канального уровня и сетевого уровня.
| Items | Layer 2 Switch | Layer 3 Switch |
|---|---|---|
| Layer | Data Layer(Layer 2) | Network Layer(Layer 3) |
| Function | Switching | Switching+Routing |
| Advantages | Cheap, Convenient | Abundant functions |
| Disadvantages | Easy to cause the network storm on the same LAN | Much more expensive; Require more expertise to manage |
Часть III. Применение коммутатора V-SOL уровня 2 и уровня 3
1. Ethernet PoE коммутатор 2-го уровня
Коммутаторы V-SOL Layer 2 можно разделить на два типа: Ethernet-коммутатор с функцией PoE или без нее. Как показано на приведенной ниже схеме применения, коммутатор уровня 2 с функцией PoE может подавать питание для IP-камеры, беспроводной точки доступа, голосовых вызовов через Интернет, IPhone и т.д. в общественной зоне через кабель, подключенный к портам RJ45. Если существует много сценариев, несколько коммутаторов могут быть сложены в стек для использования. Коммутаторы уровня 2 в основном получают доступ к данным, а затем Ethernet-коммутатор уровня 3 на уровне ядра конвергирует и управляет данными.
2. Управляемый Ethernet-коммутатор уровня 3: Решения для туннелей на автомагистралях
Приведенное ниже изображение демонстрирует применение Ethernet-коммутатора 3-го уровня V-SOL. OLT отвечает за доступ к данным и их конвергенцию. После передачи данных на Ethernet-коммутатор, коммутатор отправляет их на маршрутизатор, который является каналом, по которому данные локальной и глобальной сетей поступают и передаются. Таким образом, нисходящий канал управляемого коммутатора подключается к OLT, а восходящий – к управляющему оборудованию, например, серверу хранения видео, большому экрану наблюдения, аварийному телефону и т.д.
Особенности управляемого коммутатора 3-го уровня V3500-28X:
✔ 24GE порта: 24 порта RJ 10/100/1000M с автосогласованием. Предельная полнодуплексная скорость достигает 2000 Мбит/с.
✔ Высокая производительность: Из конца в конец данные могут передаваться с неблокируемой полной скоростью.
✔ StackWise: Несколько коммутаторов могут быть объединены в один, что удобно для резервного копирования, агрегации каналов, увеличения количества портов и пропускной способности, а также улучшения вычислительных возможностей.
✔ SNMP/Web/CLI/SSH
✔ 3-уровневая маршрутизация, включая RIP/OSPF/BGP
✔ Классификация VLAN и брандмауэр
В дополнение к V3500-28X, Ethernet-коммутатор V-SOL V3500-25G также поддерживает протоколы маршрутизации 3-го уровня. Ethernet-коммутаторы серии V3500 предназначены для обеспечения гибкого полногигабитного доступа с 10-гигабитными восходящими портами, более высокой производительности и богатых возможностей обработки услуг.
В целом, коммутатор уровня 2 отвечает в основном за доступ к данным, в то время как коммутатор уровня 3 более многофункционален. Он собирает все данные и может управлять устройствами. Коммутаторы уровней 2 и 3 широко применяются в Интернете, видеонаблюдении, защите безопасности и других сферах.
