Layer 2 switch prosljeđuje Ethernet okvire unutar LAN-a ili VLAN-a prvenstveno pomoću MAC adresa. Prekidač sloja 3 može raditi isto prebacivanje sloja 2 dok također usmjerava IP pakete između različitih VLAN-ova i podmreža.
Praktična odluka stoga nije je li sloj 3 jednostavno "bolji". jestegdje bi se trebalo dogoditi usmjeravanje u vašoj mreži. Ako usmjerivač ili vatrozid već služe kao pristupnik između VLAN-ova, a razina prometa je skromna, upravljana sklopka za pristup Layer 2 može biti dovoljna. Ako se značajan interni promet mora kretati između VLAN-ova ili sam preklopnik treba djelovati kao zadani pristupnik za nekoliko podmreža, preklopnik sloja 3 postaje korisniji.
Layer 2 vs Layer 3 Switch
| Značajka | Prekidač sloja 2 | Layer 3 Switch |
|---|---|---|
| Primarna odluka o prosljeđivanju | MAC adresa | MAC adresa i IP adresa |
| Glavna uloga | Prebacite promet unutar Layer 2 mreže ili VLAN-a | Prebacivanje prometa i usmjeravanje između IP mreža |
| Tablica MAC adresa | Da | Da |
| IP tablica usmjeravanja | Ne koristi se za uobičajeno prosljeđivanje sloja 2 | Da |
| VLAN podrška | Da na upravljanim modelima | Da |
| Inter-VLAN usmjeravanje | Zahtijeva još jedan Layer 3 uređaj | Podržano na modelima s mogućnostima usmjeravanja |
| Tipična implementacija | Prebacivanje pristupa | Distribucija, jezgra ili usmjereni pristup |
| Značajke usmjeravanja | Nema ili je ograničen na nekim modelima L2+ | Statičko i, ovisno o modelu, dinamičko usmjeravanje |
Korisno pravilo je jednostavno:koristite Layer 2 gdje trebate samo prebacivanje; koristite sloj 3 gdje preklopnik također mora donositi odluke o usmjeravanju.
Što Layer 2 Switch zapravo radi
Prekidač razine 2 uči koje su MAC adrese dostupne kroz koje fizičke priključke i bilježi te informacije u svojoj tablici MAC adresa. Kada stigne Ethernet okvir, preklopnik ispituje odredišnu MAC adresu i prosljeđuje okvir prema ispravnom priključku kad god je to odredište poznato.
Ovo je uobičajeni posao pristupne sklopke koja povezuje računala, poslužitelje, IP telefone, kamere, bežične pristupne točke i druge Ethernet uređaje. Ovisno o implementaciji, te krajnje točke mogu koristiti bakreni Ethernetmrežno kabliranjeili se povežite uzvodno putem optičkih sučelja.
Layer 2 Switchevi i dalje mogu koristiti VLAN-ove
VLAN podrška sama po sebi ne čini prekidač Layer 3 prekidačem. Upravljani preklopnici sloja 2 mogu odvojiti portove u različite VLAN-ove i nositi nekoliko VLAN-ova preko 802.1Q trunk-a.
TheIEEE 802.1Q standarddefinira rad premoštenih mreža i VLAN mostova. U praktičnim Ethernet mrežama, 802.1Q označavanje se obično koristi za prijenos prometa za više VLAN-ova između preklopnika, usmjerivača, vatrozida i drugih uređaja koji podržavaju VLAN.
Na primjer:
- VLAN 10: uredski korisnici
- VLAN 20: aplikacijski poslužitelji
- VLAN 30: IP kamere
Upravljana sklopka Layer 2 može držati te VLAN-ove logički odvojenima. Ograničenje se pojavljuje kada uređaj u jednoj IP podmreži treba komunicirati s uređajem u drugoj.
Zašto različiti VLAN-ovi trebaju usmjeravanje sloja 3
Razmotrite dvije mreže:
- VLAN 10: 192.168.10.0/24
- VLAN 20: 192.168.20.0/24
Domaćin u VLAN-u 10 može izravno komunicirati s drugim uređajima u istoj podmreži putem prebacivanja sloja 2. Ali paket namijenjen 192.168.20.0/24 mora se poslati pristupniku razine 3 jer je odredište izvan lokalne IP mreže.
Taj pristupnik može biti usmjerivač, vatrozid ili sklopka 3. razine. CiscovDokumentacija o konfiguraciji Inter-VLAN Routingprikazuje ovaj model izravno: Layer 2 switchevi nose VLAN-ove, dok Catalyst switch koji ima mogućnost usmjeravanja koristi VLAN sučelja za usmjeravanje između odgovarajućih podmreža.
Kako SVI radi kao VLAN pristupnik
Uobičajeni dizajn sklopke sloja 3 koristi komutirana virtualna sučelja ili SVI. Svaki usmjereni VLAN može imati Layer 3 sučelje koje služi kao zadani pristupnik za uređaje u toj podmreži.
VLAN 10 - UsersSubnet: 192.168.10.0/24SVI / Gateway: 192.168.10.1VLAN 20 - ServersSubnet: 192.168.20.0/24SVI / Gateway: 192.168.20.1
Ako korisnik na 192.168.10.25 šalje promet na poslužitelj na 192.168.20.50, put može biti:
Korisničko računalo→ 192.168.10.1 zadani pristupnik→ Layer 3 tablica usmjeravanja→ VLAN 20→ Poslužitelj
Prekidač obavlja normalno prosljeđivanje sloja 2 unutar svakog VLAN-a, ali koristi usmjeravanje sloja 3 kada promet prijeđe granicu podmreže.
Neki preklopnici razine 3 također podržavaju rutirane fizičke priključke. U tom slučaju, sučelje radi kao IP sučelje umjesto switchporta dodijeljenog VLAN-u. Točne mogućnosti ovise o platformi prekidača i softveru.
Layer 2 vs Layer 3 Switch: razlike koje su važne u stvarnoj mreži
Prosljeđivanje unutar VLAN-a u odnosu na usmjeravanje između podmreža
Prebacivanje sloja 2 primarno se bavi prosljeđivanjem Ethernet okvira unutar domene sloja 2. Prebacivanje razine 3 dodaje odluke o usmjeravanju na temelju odredišnih IP mreža.
Ova razlika je važnija od oznake proizvoda. Prekidač koji podržava stvaranje VLAN-a, ali ne može usmjeravati između tih VLAN-ova i dalje se oslanja na vanjski Layer 3 gateway za komunikaciju između podmreža.
Pristupni sloj nasuprot granici usmjeravanja
Prekidači razine 2 obično se koriste u blizini krajnjih točaka. Prekidači sloja 3 često se postavljaju tamo gdje konvergiraju mreže s višestrukim pristupom ili gdje mreža treba lokalnu granicu usmjeravanja.
Ovo su obrasci dizajna, a ne stroga pravila. Arhitekture s preusmjerenim pristupom mogu Layer 3 približiti krajnjim točkama, dok manje mreže mogu centralizirati svo usmjeravanje na vatrozidu.
Osnovno usmjeravanje u odnosu na pune skupove značajki usmjeravanja
Nemojte pretpostavljati da svaki proizvod s oznakom "Layer 3" pruža iste funkcije usmjeravanja. Jedan preklopnik može podržavati samo povezane i statičke rute, dok drugi može podržavati IPv4 i IPv6 usmjeravanje, OSPF, redundantnost rute, ACL-ove i veće tablice usmjeravanja.
Kada je OSPF zahtjev, provjerite podršku za protokol na točnom modelu i izdanju softvera. Sam OSPFv2 je definiran od strane IETF uRFC 2328, but implementation support varies by switch platform.
Treba li se Inter-VLAN Routing dogoditi na Layer 3 Switchu ili Firewallu?
Ovo je jedno od najvažnijih pitanja dizajna, jer inspekcija performansi i sigurnosti nisu isti zahtjev.
Usmjerite na prekidaču razine 3 kada bi interni promet trebao ostati u LAN-u
Ako se velike količine pouzdanog prometa istok-zapad kreću između internih VLAN-ova, postavljanje VLAN pristupnika na preklopnik razine 3 može zadržati taj promet na preklopnoj infrastrukturi.
Pojednostavljeni put bi mogao biti:
Pristupna sklopka→ Layer 3 Core→ Destination VLAN
To je uobičajeno kada korisničke, poslužiteljske, pohranjivačke ili aplikacijske mreže razmjenjuju znatan interni promet, a preklopnik je dizajniran da osigura potreban kapacitet usmjeravanja.
Ruta kroz vatrozid kada je potrebna inter-VLAN inspekcija
Ako promet između dva VLAN-a mora proći kroz pregled stanja, politike aplikacija, sprječavanje prijetnji ili drugu kontrolu vatrozida, zadržavanje VLAN pristupnika na vatrozidu može biti bolji dizajn čak i ako je put manje izravan.
Put može izgledati više kao:
Prekidač pristupa→ Vatrozid→ Sigurnosna politika / Inspekcija→ Odredišni VLAN
Premještanje tih pristupnika na preklopnik razine 3 može promijeniti taj sigurnosni put. ACL na preklopniku može ograničiti promet, ali nije automatski ekvivalent inspekcijskim funkcijama vatrozida.
Iz tog razloga, "imamo mnogo VLAN-ova" nije dovoljna informacija da odlučimo gdje rutiranje pripada. Također morate znatikoji VLAN-ovi komuniciraju, koliko prometa prelazi granicu i treba li taj promet biti pregledan.
Kada je dovoljan Layer 2 Switch?
Layer 2 switch je često dovoljan u sljedećim situacijama:
- Mreža koristi jednu glavnu IP podmrežu.
- Switch je prvenstveno pristupni uređaj koji povezuje krajnje točke.
- VLAN pristupnici već su konfigurirani na usmjerivaču ili vatrozidu.
- Inter-VLAN promet je skroman i postojeći gateway ima dovoljno kapaciteta.
- Sigurnosna politika zahtijeva da promet VLAN-to-VLAN prolazi kroz vatrozid.
Na primjer, mali ured može koristiti odvojene VLAN-ove za zaposlenike, glas i goste dok vatrozid pruža zadane pristupnike, DHCP usluge, pristup Internetu, NAT i provedbu pravila. U toj arhitekturi, upravljani preklopnici sloja 2 još uvijek mogu pružiti VLAN povezanost koja je potrebna pristupnom sloju.
Kada Layer 3 Switch ima više smisla?
Layer 3 switch postaje korisniji kada sam LAN treba donositi česte odluke o usmjeravanju.
- Višestruki VLAN-ovi razmjenjuju značajan interni promet.
- Prekidač mora služiti kao zadani pristupnik za nekoliko podmreža.
- Nekoliko pristupnih sklopki konvergira na distribucijskom ili jezgrenom sloju.
- Dizajn zahtijeva statičko ili dinamičko usmjeravanje unutar LAN-a.
- Mreža treba jasniju granicu sloja 3 za razmjere ili izolaciju greške.
U većim okruženjima, uzlazne veze velike brzine mogu koristiti optička sučelja umjesto samog bakra. Dostupnooptički primopredajnikobitelj, tip priključka preklopnika, podržani domet i vrstu vlakana stoga bi se trebali zajedno provjeriti umjesto da se preklopnik tretira kao izolirani uređaj.
Tri praktična dizajna mreže
1. Mali ured: Pristup razine 2 s usmjeravanjem putem vatrozida
Internet|Vatrozid|Upravljani prekidač razine 2|| |Korisničke telefonske pristupne točke
Ovaj dizajn je razuman kada vatrozid već upravlja VLAN gatewayima i očekivano inter-VLAN opterećenje se uklapa u njegova sučelja i kapacitet inspekcije.
2. Poslovni LAN: Layer 2 Access s Layer 3 Core
Vatrozid|Prekidač sloja 3 /|\\ L2 SW L2 SW L2 SW|||Korisnici Poslužitelji Uređaji
Ovdje Layer 3 switch može osigurati lokalno usmjeravanje za pouzdane interne mreže, dok vatrozid ostaje odgovoran za pristup Internetu i sigurnosne funkcije. Uzlazne veze između preklopnika mogu koristitiSFP primopredajniciili optički moduli veće brzine, ovisno o brzini priključka i udaljenosti.
3. Agregacija većeg kapaciteta ili mreža kampusa
Kako pristupne sklopke, korisnici, bežični sustavi, kamere i mreže poslužitelja rastu, uplink dizajn postaje jednako važan kao i sama odluka o sloju 2/sloju 3.
Distribucijski ili glavni prekidač može zahtijevati redundantne optičke veze, agregaciju veza, redundantnost pristupnika i sučelja veće brzine. Za 40G uzlazne veze, sklopka i dizajn kablova mogu koristiti40G QSFP primopredajnici; Umjesto toga mogu se koristiti dizajni od 100G100G QSFP28 primopredajnici. Optički modul, vrsta vlakna, sučelje konektora, doseg i kompatibilnost prekidača moraju odgovarati.
Dizajni s paralelnom optikom također mogu zahtijevati visoku gustoćuMPO/MTP sklopovi kabela, tako da planiranje fizičkog sloja treba biti dovršeno uz odabir prekidača, a ne nakon njega.
Što je s Layer 2+ ili Layer 3 Lite prekidačima?
Pojmovi kao što su "Layer 2+" i "Layer 3 Lite" ovise o dobavljaču. Često opisuju preklopnike koji pružaju više od osnovnog prebacivanja sloja 2, ali ne izlažu isti skup značajki usmjeravanja kao puna platforma sloja 3.
Proizvod može podržavati VLAN-ove i statičke rute dok mu nedostaje protokol usmjeravanja ili značajka redundantnosti pristupnika koju zahtijeva dizajn.
Prije kupnje provjerite stvarne specifikacije za:
- IPv4 i IPv6 usmjeravanje
- Statičke i zadane rute
- SVI podrška
- Usmjerena fizička sučelja
- Kapacitet tablice usmjeravanja
- ACL sposobnost
- Redundancija pristupnika
- Protokoli dinamičkog usmjeravanja, ako je potrebno
Tablica značajki važnija je od marketinške oznake.
Kako odabrati između Layer 2 i Layer 3 prekidača
1. Odlučite gdje će svaki VLAN Gateway živjeti
Navedite VLAN-ove i odredite koji bi uređaj trebao biti njihov zadani pristupnik: usmjerivač, vatrozid ili prekidač razine 3. Ovaj pojedinačni korak često rješava većinu odluka Sloja 2 naspram Sloja 3.
2. Mapirajte promet između VLAN-ova
Utvrdite koje mreže zapravo međusobno komuniciraju. Mreža u kojoj gotovo sav promet ide na Internet ima različite potrebe usmjeravanja od one u kojoj poslužitelji, aplikacije, pohrana i korisnici razmjenjuju velike količine prometa istok-zapad.
3. Odlučite koji promet zahtijeva sigurnosnu inspekciju
Ako je granica VLAN-a također sigurnosna granica, odredite treba li prometu inspekciju vatrozida umjesto jednostavnog prosljeđivanja ili ACL filtriranja.
4. Provjerite značajke usmjeravanja koje su vam potrebne
Provjerite stvarni model preklopnika za statičko usmjeravanje, IPv6, podršku za SVI, usmjerene portove, ACL-ove, zalihost rute i bilo koji dinamički protokol koji zahtijeva dizajn. Ne kupujte samo na temelju riječi "Layer 3".
5. Provjerite preklopni i uplink kapacitet
Za mreže veće propusnosti, usporedite kapacitet komutacije, stopu prosljeđivanja, brzine pristupnog priključka, brzine uzlazne veze i očekivanu prekomjernu pretplatu. L3 skup značajki ne kompenzira premale uzlazne veze.
6. Uskladite preklopnik s fizičkom mrežom
Provjerite je li svaka uzlazna veza bakrena ili optička, optički faktor koji podržava preklopnik i potrebnu udaljenost. Kompletan dizajn mora uskladiti sučelje prekidača, primopredajnik, vlakna i sustav konektora.
Uobičajene pogreške prebacivanja sloja 2 nasuprot sloja 3
Pod pretpostavkom VLAN podrške znači usmjeravanje sloja 3
Upravljani prekidač Layer 2 može kreirati i prenositi VLAN-ove. Važno je pitanje može li usmjeravati između odgovarajućih IP podmreža.
Kupnja sloja 3 posvuda bez plana usmjeravanja
Dodavanje mogućnosti usmjeravanja svakom pristupnom prekidaču ne poboljšava automatski mrežu. Prvo odlučite gdje pripadaju granice usmjeravanja i kako će se rute kontrolirati.
Premještanje pristupnika izvan vatrozida bez provjere sigurnosti
Ako vatrozid trenutačno provjerava promet između VLAN-ova, premještanje zadanih pristupnika na L3 prekidač može promijeniti ili zaobići taj pregledni put osim ako se arhitektura ne redizajnira u skladu s tim.
Pod pretpostavkom da svaki prekidač razine 3 podržava iste protokole
Osnovno statičko usmjeravanje i potpuni skup značajki usmjeravanja za poduzeća nisu ista stvar. Provjerite podršku za točno izdanje hardvera i softvera.
Ignoriranje Uplink-a
Preklopnik s mnogo brzih pristupnih priključaka još uvijek može biti ograničen sporom ili prenaplativom uzlaznom vezom. Ocijenite put prometa od kraja do kraja, a ne samo broj pristupnih priključaka.
Sloj 2 ili Sloj 3: Konačna odluka
Odaberite aPrekidač sloja 2kada uređaj uglavnom treba povezati krajnje točke, odvojiti promet u VLAN-ove i proslijediti te VLAN-ove drugom usmjerivaču, vatrozidu ili prekidaču sloja 3.
Odaberite aPrekidač sloja 3kada sam preklopnik treba djelovati kao pristupnik između podmreža, usmjeravati znatan interni promet ili sudjelovati u većem rutiranom LAN dizajnu.
U mnogim poslovnim mrežama oboje se koriste zajedno: preklopnici razine 2 omogućuju pristup krajnjim točkama, preklopnici razine 3 pružaju odabrano interno usmjeravanje, a usmjerivač ili vatrozid upravljaju Internetom, WAN-om i sigurnosnim uslugama. Odlučujući faktor nije samo broj sloja; to je prometni put i uloga koju svaki uređaj mora obavljati.
Često postavljana pitanja
Može li Layer 2 switch imati IP adresu?
Da. Upravljani prekidač razine 2 može imati IP adresu za upravljanje. Ta adresa upravljanja ne znači automatski da prekidač može usmjeravati korisnički promet između različitih IP podmreža.
Trebam li Layer 3 switch za korištenje VLAN-ova?
Ne. Upravljani preklopnici razine 2 mogu stvarati i prenositi VLAN-ove. Uređaj razine 3 potreban je kada se promet treba kretati između IP mreža povezanih s tim VLAN-ovima.
Može li Layer 3 switch djelovati kao zadani pristupnik?
Da, ako preklopnik podržava potrebna sučelja sloja 3 i konfiguraciju usmjeravanja. SVI se obično koristi kao zadani pristupnik za hostove u VLAN-u.
Treba li Layer 3 switch i dalje usmjerivač ili vatrozid?
Često, da. Prekidač razine 3 može obavljati unutarnje usmjeravanje, ali internetska povezivost, NAT, VPN, WAN funkcije i sigurnost s praćenjem stanja mogu i dalje pripadati usmjerivaču ili vatrozidu, ovisno o dizajnu mreže.
Što je bolje za malu tvrtku: Sloj 2 ili Sloj 3?
Ako sposoban vatrozid već pruža VLAN pristupnike i postoji ograničen interni cross-VLAN promet, upravljani Layer 2 pristupni prekidači mogu biti dovoljni. Layer 3 switch postaje korisniji kako se povećava potražnja za internim usmjeravanjem, broj VLAN-ova ili veličina mreže.
Što je Layer 2+ switch?
Sloj 2+ nije univerzalno fiksna razina značajke. Obično se odnosi na upravljani preklopnik koji dodaje ograničene funkcije razine 3 kao što je statičko usmjeravanje. Uvijek provjerite točan popis značajki umjesto da se oslanjate na oznaku.
