Коммутатор уровня 2 vs коммутатор уровня 3: какой вам нужен?

Как правило, если вы хотите подключить все сетевые и клиентские устройства к сети, коммутатор уровня 2 является одним из основных, наиболее подходящих для этой цели устройством. По мере увеличения разнообразия сетевых приложений и роста реализации конвергентных сетей, новый сетевой коммутатор, как коммутатор уровня 3, эффективно используется как в центрах обработки данных, так и в сложных корпоративных сетях, коммерческих приложениях и в более продвинутых клиентских проектах. Коммутатор уровня 2 vs уровня 3: какой вам нужен?

Хит S5860-20SQ управляемый коммутато 24 порта 20 x 10Gb SFP+｜4 x 25Gb SFP28 и 2 x 40Gb QSFP+ 220,662.00 ₽ (НДС)

Хит S3910-24TS коммутатор 24 порта L2+ L2+｜24 x Gigabit RJ45｜4 x 10Gb SFP+ Uplink 106,122.00 ₽ (НДС)

Хит 10GBASE-SR SFP+ 850nm 300m DOM LC MMF 2,760.00 ₽ (НДС)

Хит N8560-48BC коммутатор для ЦОД 48 портов 48 x 25Gb SFP28｜8 x 100Gb QSFP28 952,062.00 ₽ (НДС)

Хит оптический патч-корд OM4 LC UPC - LC UPC｜Duplex 594.00 ₽ (НДС)

Хит Траековый кабель MTP®-12 (Female) OM4 MM｜тип B 5,934.00 ₽ (НДС)

 





Что такое коммутаторы уровня 2 & уровня 3?

Уровень сетевого коммутатора — это его положение в сетевой модели OSI, определяющее степень интеллектуальности и функциональности устройства, а также, что важно для покупателей, его цену. Термины Layer 2 & Layer 3 взяты из модели Open System Interconnect (OSI), которая является эталонной моделью для описания и объяснения сетевых коммуникаций. Модель OSI имеет семь уровней: прикладной уровень, уровень представления, сеансовый уровень, транспортный уровень, сетевой уровень, канальный уровень и физический уровень, среди которых канальный уровень - это Layer 2, а сетевой уровень - это Layer 3. Коммутаторы, работающие в этих уровнях, называются коммутатором уровня 2 и коммутатором уровня 3 соответственно.

Рисунок 1: Уровень 2 & Уровень 3 в модели OSI.

Коммутатор уровня 2 vs коммутатор уровня 3

Особенности коммутатора уровня 2 (L2)

Он работает на канальном уровне. Коммутатор L2 способен обрабатывать не просто электрические сигналы, но кадры информации (так называемые фреймы). В нём реализована логика физической адресации на основе MAC-адресов передающих и принимающих устройств.

Особенности коммутатора уровня 3 (L3)

Такое устройство работает на сетевом уровне. В сравнении коммутаторов L2 и уровня L3 последний выигрывает — он способен оперировать IP-адресами отправителей и получателей информации и строить оптимальные маршруты передачи данных. Именно поэтому коммутатор L3 имеет альтернативное название — маршрутизатор.

Отличие коммутаторов уровня 2 vs уровня 3

Основное различие между уровнем 2 и уровнем 3 заключается в функции маршрутизации. Это также самая большая разница между коммутатором уровня 2 и уровнем 3. Коммутатор уровня 2 работает только с MAC-адресами и не заботится об IP-адресе или любых элементах более высоких уровней. Коммутатор уровня 3 или многослойный коммутатор может делать всю работу, что коммутатор уровня 2 делает. Кроме того, он может выполнять статическую и динамическую маршрутизацию. Это означает, что коммутатор уровня 3 имеет таблицу MAC-адресов и таблицу IP-маршрутизации, а также обрабатывает связь внутри VLAN и маршрутизацию пакетов между различными VLAN. Коммутатор, который добавляет только статическую маршрутизацию, известен как Layer 2+ или Layer 3 Lite. Помимо маршрутизации пакетов, коммутаторы уровня 3 также включают в себя некоторые функции, которые требуют способности понимать информацию IP-адреса данных, поступающих в коммутатор, таких как маркировка трафика VLAN на основе IP-адреса вместо ручной настройки порта. Коммутаторы уровня 3 имеют повышенную мощность и безопасность в соответствии с требованиями.

Когда задерживаются между коммутаторами уровня 2 и уровня 3, вы должны подумать о том, где он будет использоваться. Если у вас есть чистый домен уровня 2, вы можете просто перейти на коммутатор уровня 2. Чистый домен уровня 2 - это место, где подключены хосты, поэтому коммутатор уровня 2 будет работать там нормально. Обычно это называется уровнем доступа в топологии сети. Если вам нужен коммутатор для агрегирования нескольких коммутаторов доступа и маршрутизации внутри VLAN, тогда необходим коммутатор уровня 3. Это известно как уровень распространения в топологии сети.

Рисунок 2: когда использовать коммутатор уровня 2, коммутатор уровня 3 и маршрутизатор?

Элемент	Коммутатор уровня 2	Коммутатор уровня 3
Функция маршрутизации	Только Mac-адрес	Поддерживает более высокую маршрутизацию, такую как статическая и динамическая маршрутизация
Тегирование VLAN на основе IP-адреса	Нет	Да
Inter-VLAN	Нет	Да
Использование сценария	Чистый домен уровня 2	Агрегирует множественные коммутаторы доступа

Коммутатор уровня 2 vs уровня 3: основные параметры, которые следует учитывать при покупке

Если вы покупаете коммутатор уровня 2 или уровня 3, необходимо проверить некоторые ключевые параметры, включая скорость пересылки, пропускную способность объединительной платы, количество VLAN, память MAC-адреса, латентности т. д.

Скорость пересылки (или пропускная способность) - это возможность пересылки объединительной платы (или коммутационной матрицы). Когда возможности пересылки больше, чем суммарная скорость всех портов, мы называем объединительную плату неблокирующей. Скорость пересылки выражается в пакетах в секунду (pps). Формула ниже позволяет рассчитать скорость пересылки коммутатора:

Скорость пересылки (pps) = количество портов 10 Гбит/с * 14,880,950 pps + количество портов 1 Гбит/с * 1,488,095 pps + количество портов 100 Мбит/с * 148,809 pps

Например, FS S5850-32S2Q имеет 32 10 Гбит/с порта и 2 порта 40 Гбит/с порта, поэтому его скорость пересылки составляет:

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

Следующий параметр - это пропускная способность объединительной платы или емкость коммутационной матрицы, которая представляет собой сумму скоростей всех портов. Сумма скоростей всех портов считается дважды, один для направления Tx и один для направления Rx. Пропускная способность объединительной платы выражается в битах в секунду (bps или бит/с).

Пропускная способность объединительной платы (bps) = количество порта * скорость передачи данных порта * 2

Таким образом, пропускная способность объединительной платы для S5850-32S2Q составляет:

(32 * 10 Гбит/с + 2 * 40 Гбит/с) * 2 = 800 Гбит/с

Другими важными параметрами являются количество VLAN, которые можно настроить. Как правило, 1K = 1024 VLAN достаточно для коммутатора уровня 2, а типичное количество VLAN для коммутатора уровня 3 составляет 4k = 4096. Память таблицы MAC-адресов - это количество MAC-адресов, которое может храниться в коммутаторе, обычно выражаемое как 8k или 128k. Латентность - это время, на которое переносится передача данных. Время задержки должно быть как можно короче, поэтому латентность обычно выражается в наносекундах (нс).

Резюме

Этот пост объяснил разницу между коммутатором уровня 2 vs уровня 3. Сравнение их функций также сделано в надежде решить проблему выбора между этими устройствами. Также обсуждаются ключевые параметры для измерения коммутатора уровня 2 или уровня 3. Это не всегда бывает так, что более совершенное устройство лучше, но это правильно выбрать наиболее подходящий для вашего конкретного применения.

Связанная статья: Fast Ethernet vs Gigabit Ethernet

Связанная статья: Сетевые модели TCP/IP vs OSI: В чём разница?