Comutatoarele de rețea funcționează la nivelul 2 (legătura de date) al modelului OSI, în timp ce routerele de rețea funcționează la nivelul 3 (rețea). Această distincție duce la confuzie cu privire la definiția și scopul unui comutator de nivel 3, numit și comutator multistrat.
Ce este un comutator Layer 3?
Un comutator de nivel 3 este un dispozitiv hardware specializat utilizat în rutarea rețelei. Switch-urile de nivel 3 au, din punct de vedere tehnic, multe în comun cu routerele obișnuite, și nu numai în aspectul fizic. Ambele pot suporta aceleași protocoale de rutare, pot inspecta pachetele primite și pot lua decizii dinamice de rutare pe baza adreselor sursă și destinație din interior.
Unul dintre principalele avantaje ale comutării Layer 3 asupra unui router este modul în care sunt efectuate deciziile de rutare. Este mai puțin probabil ca comutatoarele de nivel 3 să aibă latență în rețea, deoarece pachetele nu trebuie să facă pași suplimentari printr-un router.
Scopul comutatoarelor de layer 3
Switch-urile Layer 3 au fost concepute ca o modalitate de a îmbunătăți performanța de rutare a rețelei pe rețele locale mari, cum ar fi intraneturile corporative.
Diferența cheie dintre switch-urile și routerele Layer 3 constă în componentele hardware interne. Hardware-ul din interiorul unui comutator de nivel 3 îmbină pe cel al comutatoarelor și al routerelor obișnuite, înlocuind o parte din logica software a unui router cu hardware de circuit integrat pentru a oferi performanțe mai bune pentru rețelele locale.
În plus, fiind conceput pentru utilizare pe intranet-uri, un comutator de nivel 3 nu va avea de obicei porturile WAN și funcțiile de rețea extinsă pe care le oferă un router standard.
Aceste comutatoare sunt cel mai frecvent utilizate pentru a accepta rutarea între rețele LAN virtuale. Beneficiile comutatoarelor de nivel 3 pentru VLAN includ:
- Reduce volumul de trafic de difuzare.
- Gestionare simplificată a securității.
- Izolarea defecțiunilor îmbunătățită.
Cum funcționează comutatoarele Layer 3
Un comutator obișnuit direcționează dinamic traficul între porturile sale fizice individuale în funcție de adresele fizice - adresele MAC - ale dispozitivelor conectate. Switch-urile de nivel 3 folosesc această capacitate atunci când gestionează traficul într-o rețea LAN.
De asemenea, extind acest proces de gestionare a traficului folosind informații despre adresa IP pentru a lua decizii de rutare atunci când gestionați traficul între rețele LAN. Spre deosebire de aceasta, comutatoarele Layer 4 factorizează și numerele de porturi TCP sau UDP.
Folosirea unui comutator de nivel 3 cu VLAN-uri
Fiecare LAN virtuală trebuie introdusă și mapată în porturi pe switch. Trebuie să fie specificați și parametrii de rutare pentru fiecare interfață VLAN.
Unele switch-uri Layer 3 implementează suport DHCP care poate fi folosit pentru a atribui automat adrese IP dispozitivelor dintr-un VLAN. Alternativ, poate fi folosit un server DHCP extern sau adrese IP statice configurate separat.
Majoritatea rețelelor de acasă nu folosesc rețele LAN virtuale.
Provocări cu comutatoarele de nivel 3
Comutatoarele Layer 3 costă mai mult decât comutatoarele obișnuite, dar mai puțin decât routerele. Configurarea și administrarea acestor comutatoare și rețele VLAN necesită, de asemenea, efort suplimentar.
Aplicațiile comutatoarelor de nivel 3 sunt limitate la medii intranet cu o scară suficient de mare de subrețele și trafic de dispozitive. Rețelele de domiciliu nu au de obicei niciun folos pentru aceste dispozitive. Lipsite de funcționalitatea WAN, comutatoarele Layer 3 nu înlocuiesc routerele.
Numele acestor comutatoare provine din conceptele modelului OSI, unde stratul 3 este cunoscut sub numele de Stratul de rețea. Cu toate acestea, acest model teoretic nu face bine să distingă diferențele practice dintre produsele din industrie. Denumirea a provocat multă confuzie pe piață.
