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Livello 2 vs Livello 3 Switch: quale ti serve?

Inviato il 13 Ott 2022 by
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In genere, uno switch di livello 2 è una delle apparecchiature di base utilizzate per connettere tutti i dispositivi di rete e client. Ma per ora, lo switch di livello 3 sta prosperando nei dati centri, reti aziendali complicate e applicazioni commerciali con la crescente diversità di applicazioni di rete e implementazioni di rete convergente. Viene la domanda: switch layer 2 vs layer 3, che è la network cambiare di scelta?

Switch di livello 2 e switch di livello 3: Cosa sono?

Lo switch di livello 2 e lo switch di livello 3 sono adottati nel modello OSI (Open System Interconnect), che è un modello di riferimento per la descrizione e la spiegazione delle comunicazioni di rete. Il modello OSI ha sette livelli: livello di applicazione, livello di presentazione, livello di sessione, livello di trasporto, livello di rete, livello di collegamento dati e livello fisico, tra i quali il livello 2 e il livello 3 si riferiscono rispettivamente al livello di collegamento dati e al livello di rete, e gli switch lavorare in questi livelli è chiamato interruttore di livello 2 e interruttore di livello 3.

Layer 2 & Layer 3 in OSI model

 

Figure 1: Layer 2 & Layer 3 in OSI model.

Livello 2 vs Livello 3 Switch

Il livello 2 e il livello 3 differiscono principalmente nella funzione di instradamento. Uno interruttore di livello 2 funziona solo con indirizzi MAC e non si preoccupa di Indirizzo IP o qualsiasi elemento di livelli superiori. Il passaggio a livello 3, o passaggio a più livelli, può fare tutto il lavoro di uno switch di livello 2 e anche un routing statico aggiuntivo e un routing dinamico. Ciò significa che uno switch di livello 3 ha sia una tabella di indirizzi MAC che una tabella di routing IP e gestisce la comunicazione intra-VLAN e l'instradamento dei pacchetti tra diverse VLAN. C'è anche un interruttore di livello 2+ (livello 3 Lite) che aggiunge solo il routing statico. Oltre ai pacchetti di routing, gli switch di livello 3 includono anche funzioni che richiedono la comprensione delle informazioni sull'indirizzo IP dei dati che entrano nello switch, come la codifica del traffico VLAN in base all'indirizzo IP invece di configurare manualmente una porta. Gli switch di livello 3 sono aumentati in termini di potenza e sicurezza come richiesto.

Quando ti soffermi tra gli switch Layer 2 e Layer 3, dovresti pensare a dove verrà utilizzato. Se hai un dominio di livello 2 puro, puoi semplicemente passare allo switch di livello 2. Un dominio di livello 2 puro è dove sono collegati gli host, quindi uno switch di livello 2 funzionerà bene lì. Questo è solitamente chiamato livello di accesso in una topologia di rete. Se è necessario lo switch per aggregare più switch di accesso ed eseguire il routing tra VLAN, è necessario uno switch di livello 3. Questo è noto come livello di distribuzione nella topologia di rete.

when to use Layer 2 switch, Layer 3 switch and router

 

Figura 2: quando utilizzare switch Layer 2, switch Layer 3 e router?

Elemento Switch di livello 2 Switch di livello 3
Funzione di instradamento Solo indirizzo Mac Supporta un routing superiore come il routing statico e il routing dinamico
Tagging VLAN in base all'indirizzo IP No Yes
Inter-VLAN No Yes
Utilizzo dello scenario Dominio puro di livello 2 Aggrega più switch di accesso

Livello 2 vs Livello 3 Switch: parametri chiave da considerare al momento dell'acquisto

Se stai acquistando uno switch Layer 2 o Layer 3, ci sono alcuni parametri chiave che dovresti controllare, tra cui la velocità di inoltro, la larghezza di banda del backplane, il numero di VLAN, la memoria dell'indirizzo MAC , latenza, ecc.

La velocità di inoltro (o velocità di trasmissione) è la capacità di inoltro di un backplane (o switch fabric). Quando le capacità di inoltro sono maggiori della somma delle velocità di tutte le porte, chiamiamo il backplane non bloccante. La velocità di inoltro è espressa in pacchetti al secondo (pps). La seguente formula mostra come calcolare la velocità di inoltro di uno switch:

Frequenza di inoltro (pps) = numero di porte 10Gbit/s * 14.880.950 pps + numero di porte 1 Gbit/s * 1.488.095 pps + numero di porte 100Mbit/s * 148.809 pps

Ad esempio, FS S5850-32S2Q ha 32 porte da 10 Gbit/s e 2 porte da 40 Gbit/s, quindi la sua velocità di inoltro è:

32 * 14,880,950 pps + 2 * 4 * 14,880,950 pps = 595,238,000 pps ≈ 596 Mpps

Il parametro successivo è la larghezza di banda del backplane o la capacità dello switch fabric, che è la somma delle velocità di tutte le porte. La somma delle velocità di tutte le porte viene contata due volte, una per la direzione Tx e una per la direzione Rx. La larghezza di banda del backplane è espressa in bit al secondo (bps o bit/s).

Larghezza di banda backplane (bps) = numero porta * velocità dati porta * 2

Quindi la larghezza di banda del backplane per S5850-32S2Q è:

(32 * 10 Gbps + 2 * 40 Gbps) * 2 = 800 Gbps

Altri parametri importanti sono il numero di VLAN che possono essere configurate. In genere, 1K = 1024 VLAN è sufficiente per uno switch di livello 2 e il numero tipico di VLAN per uno switch di livello 3 è 4k = 4096. La memoria della tabella degli indirizzi MAC è il numero di indirizzi MAC che uno switch può mantenere, generalmente espresso come 8k o 128k. La latenza è il tempo di ritardo che subisce un trasferimento di dati. Deve essere il più breve possibile, quindi la latenza è solitamente espressa in nanosecondi (ns).

Sommario

Questo post ha spiegato le differenze tra Layer 2 e Layer 3 Switch. Viene fatto anche il confronto delle loro funzioni, nella speranza di risolvere il problema della decisione tra questi dispositivi. Vengono anche discussi i parametri chiave per misurare un interruttore di livello 2 o livello 3. Non sempre è meglio un dispositivo più avanzato, ma è giusto scegliere quello più adatto alla propria specifica applicazione.

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