Tīkla slēdži darbojas OSI modeļa 2. slānī (datu saite), savukārt tīkla maršrutētāji darbojas 3. slānī (tīkls). Šī atšķirība rada neskaidrības par 3. slāņa slēdža definīciju un mērķi, ko sauc arī par daudzslāņu slēdzi.
Kas ir 3. slāņa slēdzis?
3. slāņa slēdzis ir specializēta aparatūras ierīce, ko izmanto tīkla maršrutēšanai. 3. slāņa slēdžiem tehniski ir daudz kopīga ar tipiskiem maršrutētājiem, un ne tikai fiziskajā izskatā. Abi var atbalstīt vienus un tos pašus maršrutēšanas protokolus, pārbaudīt ienākošās paketes un pieņemt dinamiskus maršrutēšanas lēmumus, pamatojoties uz avota un galamērķa adresēm.
Viena no galvenajām Layer 3 slēdža priekšrocībām salīdzinājumā ar maršrutētāju ir veids, kā tiek pieņemti maršrutēšanas lēmumi. 3. slāņa slēdžiem ir mazāka iespēja saskarties ar tīkla latentumu, jo paketēm nav jāveic papildu darbības, izmantojot maršrutētāju.
3. slāņa slēdžu mērķis
3. slāņa slēdži tika izstrādāti kā veids, kā uzlabot tīkla maršrutēšanas veiktspēju lielos lokālajos tīklos, piemēram, uzņēmumu iekštīklos.
Galvenā atšķirība starp 3. slāņa slēdžiem un maršrutētājiem slēpjas aparatūras iekšienē. 3. slāņa slēdža aparatūra apvieno tipisku slēdžu un maršrutētāju aparatūru, aizstājot daļu maršrutētāja programmatūras loģikas ar integrētās shēmas aparatūru, lai nodrošinātu labāku veiktspēju vietējiem tīkliem.
Turklāt, 3. slāņa slēdzim, kas paredzēts lietošanai iekštīklos, parasti nebūs WAN portu un teritoriālā tīkla funkciju, ko piedāvā standarta maršrutētājs.
Šie slēdži visbiežāk tiek izmantoti, lai atbalstītu maršrutēšanu starp virtuālajiem LAN. 3. slāņa slēdžu priekšrocības VLAN tīkliem:
- Samazina apraides trafika apjomu.
- Vienkāršota drošības pārvaldība.
- Uzlabota defektu izolācija.
Kā darbojas 3. slāņa slēdži
Tipisks slēdzis dinamiski maršrutē trafiku starp atsevišķiem fiziskajiem portiem atbilstoši pievienoto ierīču fiziskajām adresēm - MAC adresēm. 3. slāņa slēdži izmanto šo iespēju, pārvaldot trafiku LAN.
Tie arī paplašina šo trafika apstrādes procesu, izmantojot IP adreses informāciju, lai pieņemtu lēmumus par maršrutēšanu, pārvaldot trafiku starp LAN. Turpretim 4. slāņa slēdži ņem vērā arī TCP vai UDP portu numurus.
3. slāņa slēdža izmantošana ar VLAN
Katrs virtuālais LAN ir jāievada un slēdža pieslēgvietas kartēšanai. Ir jānorāda arī maršrutēšanas parametri katrai VLAN saskarnei.
Daži Layer 3 slēdži nodrošina DHCP atbalstu, ko var izmantot, lai automātiski piešķirtu IP adreses ierīcēm VLAN. Kā alternatīvu var izmantot ārēju DHCP serveri vai atsevišķi konfigurēt statiskas IP adreses.
Lielākā daļa mājas tīklu neizmanto virtuālos LAN.
Izaicinājumi ar 3. slāņa slēdžiem
3. slāņa slēdži maksā vairāk nekā parastie slēdži, bet mazāk nekā maršrutētāji. Šo slēdžu un VLAN konfigurēšana un administrēšana arī prasa papildu pūles.
3. slāņa slēdžu lietojumprogrammas ir ierobežotas iekštīkla vidēs ar pietiekami lielu ierīču apakštīklu un trafika mērogu. Mājas tīkli parasti neizmanto šīs ierīces. Trūkst WAN funkcionalitātes, Layer 3 slēdži neaizstāj maršrutētājus.
Šo slēdžu nosaukumi izriet no jēdzieniem OSI modelī, kur 3. slānis ir pazīstams kā tīkla slānis. Tomēr šis teorētiskais modelis neveicina praktiskās atšķirības starp nozares produktiem. Nosaukuma piešķiršana tirgū ir radījusi daudz neskaidrību.
