A hálózati kapcsolók az OSI modell 2. rétegében (adatkapcsolat), míg a hálózati útválasztók a 3. rétegben (hálózat) működnek. Ez a megkülönböztetés zavarhoz vezet a 3. rétegű kapcsoló, más néven többrétegű kapcsoló meghatározása és célja tekintetében.
Mi az a 3. rétegbeli kapcsoló?
A Layer 3 switch egy speciális hardvereszköz, amelyet a hálózati útválasztáshoz használnak. A 3. rétegbeli kapcsolók technikailag sok hasonlóságot mutatnak a tipikus útválasztókkal, és nem csak fizikai megjelenésükben. Mindkettő támogatja ugyanazokat az útválasztási protokollokat, megvizsgálja a bejövő csomagokat, és dinamikus útválasztási döntéseket hozhat a belső forrás- és célcímek alapján.
A Layer 3 switch egyik fő előnye az útválasztóval szemben az útválasztási döntések végrehajtásának módja. A 3. rétegbeli kapcsolók kisebb valószínűséggel tapasztalnak hálózati késést, mivel a csomagoknak nem kell további lépéseket tenniük az útválasztón keresztül.
A 3. rétegbeli kapcsolók célja
A 3. rétegű kapcsolók célja a hálózati útválasztási teljesítmény javítása nagy helyi hálózatokon, például a vállalati intraneteken.
A 3. rétegbeli kapcsolók és útválasztók közötti fő különbség a hardver belső részeiben rejlik. A 3. rétegű kapcsolókban található hardver egyesíti a tipikus kapcsolók és útválasztók hardverét, az útválasztó szoftverlogikájának egy részét integrált áramköri hardverre cserélve, hogy jobb teljesítményt nyújtson a helyi hálózatok számára.
Továbbá, mivel intraneten való használatra tervezték, a Layer 3 switch általában nem rendelkezik a szabványos útválasztók által kínált WAN-portokkal és nagy kiterjedésű hálózati funkciókkal.
Ezeket a kapcsolókat leggyakrabban a virtuális LAN-ok közötti útválasztás támogatására használják. A VLAN-ok 3. rétegbeli kapcsolóinak előnyei a következők:
- Csökkenti a sugárzott forgalom mennyiségét.
- Egyszerűsített biztonságkezelés.
- Jobb hibaleválasztás.
A 3. réteg kapcsolóinak működése
Egy tipikus switch dinamikusan irányítja a forgalmat az egyes fizikai portjai között a csatlakoztatott eszközök fizikai címei – a MAC-címek – alapján. A 3. rétegbeli kapcsolók ezt a lehetőséget használják a LAN-on belüli forgalom kezelésére.
Azzal is bővítik ezt a forgalomkezelési folyamatot, hogy IP-címadatokat használnak az útválasztási döntések meghozatalához a LAN-ok közötti forgalom kezelése során. Ezzel szemben a 4. rétegbeli kapcsolók a TCP- vagy UDP-portszámokat is figyelembe veszik.
3. rétegű kapcsoló használata VLAN-okkal
Minden virtuális LAN-t meg kell adni, és a kapcsolón hozzá kell rendelni a portot. Minden VLAN interfészhez meg kell adni az útválasztási paramétereket is.
Egyes 3. rétegbeli kapcsolók olyan DHCP-támogatást valósítanak meg, amellyel automatikusan IP-címeket lehet rendelni a VLAN-on belüli eszközökhöz. Alternatív megoldásként külső DHCP-szervert is használhat, vagy statikus IP-címeket külön konfigurálhat.
A legtöbb otthoni hálózat nem használ virtuális LAN-t.
Kihívások 3. rétegbeli kapcsolókkal
A 3. rétegbeli kapcsolók többe kerülnek, mint a hagyományos kapcsolók, de olcsóbbak, mint az útválasztók. Ezen kapcsolók és VLAN-ok konfigurálása és adminisztrálása szintén további erőfeszítést igényel.
A 3. rétegbeli kapcsolók alkalmazásai olyan intranetes környezetekre korlátozódnak, ahol kellően nagy az eszközalhálózatok és -forgalom. Az otthoni hálózatok általában nem használják ezeket az eszközöket. A WAN-funkciók hiányában a Layer 3 switchek nem helyettesítik az útválasztókat.
E kapcsolók elnevezése az OSI-modell fogalmaiból származik, ahol a 3. réteget hálózati rétegként ismerik. Ez az elméleti modell azonban nem teszi jól az ipari termékek közötti gyakorlati különbségek megkülönböztetését. Az elnevezés sok zűrzavart okozott a piacon.
