Hayden Ali, Μηχανικός Δικτύων
Καλώς ήρθατε στον κόσμο της δικτύωσης, όπου κάθε συσκευή έχει έναν σκοπό. Αν είστε νέος σε αυτή τη σκηνή, μην ανησυχείτε! Η κατανόηση των διαφορών μεταξύ των διακοπτών επιπέδου 3 και των δρομολογητών μπορεί να φαίνεται αρχικά σαν επιστήμη των πυραύλων, αλλά έχουμε την πλάτη σας. Σε αυτήν την ανάρτηση, θα απομυθοποιήσουμε αυτές τις δύο συσκευές και θα σας βοηθήσουμε να καταλάβετε ποια είναι κατάλληλη για τις ανάγκες του δικτύου σας. Καθίστε λοιπόν καλά, πιείτε ένα φλιτζάνι καφέ (ή τσάι) και ας βουτήξουμε στον κόσμο των διακοπτών και των δρομολογητών επιπέδου 3!
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των στρωμάτων;
Στον κόσμο της δικτύωσης, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε την έννοια των επιπέδων. Τα επίπεδα είναι απλώς ένας τρόπος οργάνωσης και κατηγοριοποίησης διαφορετικών πτυχών της δικτυακής επικοινωνίας. ο Μοντέλο OSI, που σημαίνει Open Systems Interconnection, ορίζει επτά διαφορετικά επίπεδα που βοηθούν στον καθορισμό του τρόπου με τον οποίο τα δεδομένα κινούνται μέσα σε ένα δίκτυο.
Κάθε στρώμα έχει το δικό του συγκεκριμένο σκοπό και λειτουργικότητα. Για παράδειγμα, το επίπεδο 1 είναι υπεύθυνο για τη φυσική μετάδοση, ενώ το επίπεδο 7 χειρίζεται πρωτόκολλα σε επίπεδο εφαρμογής.
Ο κύριος λόγος για τον οποίο χρησιμοποιούμε επίπεδα στη δικτύωση είναι να κάνουμε την επικοινωνία πιο αποτελεσματική και τυποποιημένη. Διαχωρίζοντας διαφορετικές εργασίες σε διαφορετικά επίπεδα, μπορούμε να διασφαλίσουμε ότι κάθε επίπεδο εστιάζει μόνο σε αυτό που χρειάζεται να κάνει χωρίς να παρεμβαίνει σε άλλα επίπεδα.
Η κατανόηση της έννοιας των επιπέδων είναι απαραίτητη όταν εργάζεστε με δίκτυα, καθώς οι περισσότερες σύγχρονες συσκευές δικτύωσης λειτουργούν σε πολλαπλά επίπεδα ταυτόχρονα.
Τι είναι ένας διακόπτης επιπέδου 3;
A Διακόπτης επιπέδου 3 είναι ένας τύπος μεταγωγέα δικτύου που μπορεί να εκτελέσει λειτουργίες δρομολόγησης. Λειτουργεί στο επίπεδο δικτύου (Επίπεδο 3) στο μοντέλο OSI και χρησιμοποιεί διευθύνσεις IP για τη λήψη αποφάσεων δρομολόγησης.
Σε αντίθεση με έναν παραδοσιακό διακόπτη, ο οποίος προωθεί μόνο την κυκλοφορία με βάση διευθύνσεις MAC, ένας διακόπτης επιπέδου 3 μπορεί να δρομολογήσει την κυκλοφορία μεταξύ διαφορετικών VLAN ή υποδικτύων. Αυτό το καθιστά ιδανική επιλογή για οργανισμούς με πολύπλοκα δίκτυα που απαιτούν πιο προηγμένες δυνατότητες δρομολόγησης από αυτές που μπορεί να προσφέρει ένας τυπικός δρομολογητής.
Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα της χρήσης ενός διακόπτη Layer 3 είναι η ικανότητά του να βελτιώνει την απόδοση του δικτύου μειώνοντας την κυκλοφορία μετάδοσης. Τμηματοποιώντας το δίκτυο σε μικρότερα υποδίκτυα και χρησιμοποιώντας VLAN, η κυκλοφορία μετάδοσης περιορίζεται σε κάθε υποδίκτυο, μειώνοντας τη συμφόρηση και βελτιώνοντας τη συνολική απόδοση.
Ένα άλλο πλεονέκτημα της χρήσης ενός διακόπτη Layer 3 είναι η ευελιξία του. Με υποστήριξη για πολλαπλά πρωτόκολλα όπως το OSPF και το BGP, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μεγάλη ποικιλία περιβαλλόντων, συμπεριλαμβανομένων των εταιρικών δικτύων, των κέντρων δεδομένων και των δικτύων παρόχων υπηρεσιών.
Εάν χρειάζεστε προηγμένες δυνατότητες δρομολόγησης στην υποδομή του δικτύου σας χωρίς να χρειάζεται να επενδύσετε σε ακριβούς δρομολογητές ή άλλες εξειδικευμένες συσκευές, σκεφτείτε να προσθέσετε έναν ή περισσότερους διακόπτες Layer 3 στην εγκατάσταση σας.
Προχωρώντας τη δικτύωση στο επόμενο επίπεδο με διακόπτες Ethernet επιπέδου 3
1. Πρότυπο IEEE 802.3af/at/bt PoE++, χωρίς να καταστρέφονται συσκευές που δεν είναι PoE. 2. Προηγμένες λειτουργίες διαχείρισης PoE Ρύθμιση εξόδου PoE, Έξυπνη Απόδειξη, Προγραμματισμός Απόδειξης και Διαχείριση Προϋπολογισμού Απόδειξης.
1. Το δυναμικό πρωτόκολλο δρομολόγησης IPv4 υποστηρίζει RIPv2 και OSPFv2, το πρωτόκολλο δυναμικής δρομολόγησης IPv6 υποστηρίζει OSPFv3 2. Διαθέτει IEEE 802.1AS Time Synchronization, IEEE802.1Qbu Frame Preemption, IEEE 802.1Qbv Time Aware Shaper
1. Επίπεδο 3 Υποστήριξη μοντέλου OSPFv2, RIPv2, Static Route Υποστηρίζει και τις δύο εφαρμογές IPv4/IPv6 2. Πρωτόκολλο LLDP, LLDP-MED κατάλληλο για Εφαρμογές IIoT 3. TACACS+, SNMPv3, IEEE 802.1X, HTTPS και SSH για ενίσχυση της ασφάλειας του δικτύου
Τι είναι ο δρομολογητής;
Ένας δρομολογητής είναι μια συσκευή που συνδέει πολλά δίκτυα μεταξύ τους και προωθεί πακέτα δεδομένων μεταξύ τους. Λειτουργεί στο επίπεδο δικτύου (Επίπεδο 3) του μοντέλου OSI και χρησιμοποιεί πίνακες δρομολόγησης για να καθορίσει την καλύτερη διαδρομή για την προώθηση πακέτων με βάση τη διεύθυνση IP προορισμού τους.
Οι δρομολογητές χρησιμοποιούνται συνήθως σε σπίτια και επιχειρήσεις για τη σύνδεση τοπικών δικτύων (LAN) μεταξύ τους ή σε δίκτυα ευρείας περιοχής (WAN), όπως το Διαδίκτυο. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την τμηματοποίηση μεγαλύτερων δικτύων LAN σε μικρότερα υποδίκτυα, γεγονός που συμβάλλει στη βελτίωση της απόδοσης και της ασφάλειας του δικτύου.
Μια σημαντική λειτουργία των δρομολογητών είναι το NAT (Network Address Translation), το οποίο επιτρέπει σε συσκευές με ιδιωτικές διευθύνσεις IP σε LAN να επικοινωνούν με συσκευές στο δημόσιο Διαδίκτυο μεταφράζοντας τις ιδιωτικές τους IP σε μια ενιαία δημόσια IP. Αυτό διατηρεί τις δημόσιες διευθύνσεις IP, οι οποίες είναι περιορισμένες σε αριθμό.
Ένα άλλο βασικό χαρακτηριστικό των δρομολογητών είναι η ικανότητά τους να εφαρμόζουν μέτρα ασφαλείας, όπως κανόνες τείχους προστασίας, λίστες ελέγχου πρόσβασης (ACL) και συνδέσεις εικονικού ιδιωτικού δικτύου (VPN). Αυτές οι δυνατότητες βοηθούν στην προστασία από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση και επιθέσεις από εξωτερικές πηγές.
Οι δρομολογητές διαδραματίζουν ουσιαστικό ρόλο στη σύγχρονη δικτύωση, επιτρέποντας την επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών δικτύων, διατηρώντας παράλληλα πρότυπα ασφάλειας και απόδοσης.
Πώς συνεργάζονται οι διακόπτες και οι δρομολογητές Layer 3;
Οι διακόπτες και οι δρομολογητές επιπέδου 3 μπορούν να συνεργαστούν για να δημιουργήσουν μια απρόσκοπτη εμπειρία δικτύου. Οι διακόπτες επιπέδου 3 είναι σε θέση να δρομολογούν την κυκλοφορία εντός του τοπικού δικτύου, ενώ οι δρομολογητές συνδέουν διαφορετικά δίκτυα μεταξύ τους.
Όταν ένα πακέτο φθάνει σε διακόπτη επιπέδου 3, ελέγχεται για να προσδιοριστεί η διεύθυνση IP προορισμού του. Εάν αυτή η διεύθυνση βρίσκεται σε άλλη συσκευή συνδεδεμένη στο ίδιο τμήμα δικτύου με το μεταγωγέα, τότε ο μεταγωγέας προωθεί το πακέτο απευθείας σε αυτήν τη συσκευή χωρίς να εμπλέκονται άλλες συσκευές όπως δρομολογητές.
Ωστόσο, εάν η IP προορισμού δεν βρίσκεται σε κανένα από αυτά τα τμήματα, αλλά ανήκει εξ ολοκλήρου σε άλλο δίκτυο, τότε εδώ μπαίνουν στο παιχνίδι οι δρομολογητές. Ο διακόπτης επιπέδου 3 στέλνει αυτό το πακέτο σε έναν ή περισσότερους συνδεδεμένους δρομολογητές που εκτελούν τη λειτουργία δρομολόγησης προωθώντας πακέτα μεταξύ διαφορετικών δικτύων σύμφωνα με τους συγκεκριμένους κανόνες τους.
Με τη συνεργασία και των δύο επιπέδων, οι επιχειρήσεις επωφελούνται από αυξημένη ταχύτητα και αξιοπιστία καθώς και από πιο αποτελεσματική χρήση των πόρων, καθώς κάθε συσκευή αναλαμβάνει διαφορετικές εργασίες ανάλογα με τις δυνατότητές της.
| Χαρακτηριστικό | Διακόπτης επιπέδου 3 | router |
|---|---|---|
| Έκταση | LAN για περιβάλλον γραφείου, Data Center ή Campus | WAN για περιβάλλον Office, Data Center ή Campus |
| Βασική Λειτουργικότητα | L3 Εναλλαγή μεταξύ διαφορετικών υποδικτύων ή VLAN σε ένα LAN της πανεπιστημιούπολης | Οι διαδρομές σε διαφορετικά δίκτυα μέσω του WAN κοινοποιούνται και δρομολογούνται από έναν δρομολογητή |
| MPLS ΚΑΙ VPN | Δεν υποστηρίζει υπηρεσίες MPLS και VPN | Ο δρομολογητής παρέχει υπηρεσίες MPLS και VPN όπως PPP κ.λπ |
| Υποστήριξη Edge Technologies | Δεν υποστηρίζεται | NAT, firewalling, tunneling, IPsec |
| Μέγεθος πίνακα δρομολόγησης | Μικρότερος πίνακας δρομολόγησης σε σύγκριση με τον δρομολογητή | Σημαντικά μεγαλύτερο για υποστήριξη πολλαπλών καταχωρήσεων δρομολογητή |
| Απόφαση Προώθησης | Η προώθηση πραγματοποιείται από εξειδικευμένα ASIC | Εκτελείται από λογισμικό |
| Διακίνηση | Υψηλή απόδοση | Διακόπτες Layer than Layer 3 |
| Χωρητικότητα μεταγωγής | Υψηλή ικανότητα μεταγωγής | Χαμηλότεροι από διακόπτες επιπέδου 3 |
| Κόστος | Χαμηλό Κόστος | Υψηλό κόστος |
| Πυκνότητα λιμένων | Ψηλά | Χαμηλός |
Ποιο να χρησιμοποιήσω;
Όταν πρόκειται να επιλέξετε μεταξύ ενός διακόπτη επιπέδου 3 και ενός δρομολογητή, υπάρχουν αρκετοί παράγοντες που πρέπει να λάβετε υπόψη. Πρώτα και κύρια, πρέπει να εξετάσετε τις απαιτήσεις του δικτύου σας και να προσδιορίσετε ποια συσκευή ταιριάζει καλύτερα σε αυτές τις ανάγκες.
Ένας διακόπτης επιπέδου 3 είναι ιδανικός για δίκτυα που απαιτούν διασύνδεση υψηλής ταχύτητας μεταξύ υποδικτύων. Μπορεί να χειριστεί τις λειτουργίες δρομολόγησης με ευκολία, ενώ παρέχει δυνατότητες γρήγορης εναλλαγής. Από την άλλη πλευρά, οι δρομολογητές είναι πιο κατάλληλοι για πιο σύνθετα δίκτυα που απαιτούν προηγμένες δυνατότητες διαχείρισης της κυκλοφορίας, όπως Quality of Service (QoS) ή Virtual Private Network (VPN).
Ένας άλλος παράγοντας που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι το κόστος. Οι διακόπτες επιπέδου 3 τείνουν να είναι λιγότερο ακριβοί από τους δρομολογητές και μπορούν να παρέχουν παρόμοια λειτουργικότητα σε ορισμένες περιπτώσεις. Ωστόσο, εάν το δίκτυό σας απαιτεί προηγμένες δυνατότητες δρομολόγησης, τότε μπορεί να είναι απαραίτητη η επένδυση σε έναν δρομολογητή.
Είναι σημαντικό να έχετε κατά νου την επεκτασιμότητα όταν αποφασίζετε ποια συσκευή θα χρησιμοποιήσετε. Οι διακόπτες επιπέδου 3 προσφέρουν ανώτερη επεκτασιμότητα επειδή μπορούν εύκολα να προσθέσουν νέες θύρες χωρίς να διακόπτουν τις υπάρχουσες συνδέσεις. Οι δρομολογητές έχουν συνήθως σταθερό αριθμό θυρών που περιορίζει τη δυνατότητα επέκτασής τους.
Η απόφαση για το εάν θα χρησιμοποιήσετε διακόπτη ή δρομολογητή επιπέδου 3 εξαρτάται από τις συγκεκριμένες ανάγκες δικτύωσης και τους περιορισμούς του προϋπολογισμού σας.
Συμπέρασμα
Μετά την εξέταση των διαφορών μεταξύ των διακοπτών Layer 3 και των δρομολογητών, είναι σαφές ότι και οι δύο συσκευές έχουν τα μοναδικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ενώ ένας δρομολογητής παρέχει πιο προηγμένες δυνατότητες, όπως πρωτόκολλα ασφαλείας και συνδεσιμότητα δικτύου ευρείας περιοχής, ένας διακόπτης Layer 3 προσφέρει μεγαλύτερες ταχύτητες δρομολόγησης για τοπικά δίκτυα.
Όταν αποφασίζετε μεταξύ των δύο επιλογών, εξαρτάται τελικά από τις συγκεκριμένες ανάγκες του δικτύου σας. Λάβετε υπόψη παράγοντες όπως το μέγεθος, οι απαιτήσεις ταχύτητας, ο προϋπολογισμός και οι επιθυμητές λειτουργίες πριν λάβετε μια απόφαση.
Συμπερασματικά (ωπ!), η κατανόηση των διαφορών μεταξύ των διακοπτών επιπέδου 3 και των δρομολογητών μπορεί να σας βοηθήσει να πάρετε μια τεκμηριωμένη απόφαση όταν επιλέγετε εξοπλισμό δικτύωσης για τον οργανισμό σας. Είτε επιλέξετε έναν δρομολογητή είτε έναν διακόπτη Layer 3 θα εξαρτηθεί από τις ιδιαίτερες ανάγκες σας – επομένως επιλέξτε με σύνεση!