Hayden Ali, verkkoinsinööri
Tervetuloa verkottumisen maailmaan, jossa jokaisella laitteella on tarkoitus. Jos olet uusi tässä kohtauksessa, älä huoli! Kolmannen kerroksen kytkimien ja reitittimien välisten erojen ymmärtäminen saattaa aluksi tuntua rakettitiedeltä, mutta olemme tukenasi. Tässä viestissä selvitämme nämä kaksi laitetta ja autamme sinua selvittämään, mikä niistä sopii verkkotarpeisiisi. Istu siis tiukasti, ota kuppi kahvia (tai teetä) ja sukeltaa kerroksen 3 kytkimien ja reitittimien maailmaan!
Mitä eroa kerrosten välillä on?
Verkostoitumisen maailmassa on tärkeää ymmärtää kerrosten käsite. Tasot ovat yksinkertaisesti tapa järjestää ja luokitella verkkoviestinnän eri osa-alueita. The OSI-malli, joka tulee sanoista Open Systems Interconnection, määrittelee seitsemän erilaista tasoa, jotka auttavat määrittämään, miten data liikkuu verkon läpi.
Jokaisella kerroksella on oma erityinen tarkoitus ja toiminnallisuus. Esimerkiksi kerros 1 vastaa fyysisestä lähetyksestä, kun taas kerros 7 käsittelee sovellustason protokollia.
Pääasiallinen syy siihen, miksi käytämme kerroksia verkostoitumisessa, on viestinnän tehostaminen ja standardointi. Erottelemalla eri tehtävät erillisiksi tasoiksi voimme varmistaa, että jokainen taso keskittyy vain siihen, mitä sen tarvitsee tehdä, häiritsemättä muita tasoja.
Tasojen käsitteen ymmärtäminen on välttämätöntä verkkojen kanssa työskennellessä, koska useimmat nykyaikaiset verkkolaitteet toimivat useilla tasoilla samanaikaisesti.
Mikä on Layer 3 -kytkin?
A Kerroksen 3 kytkin on eräänlainen verkkokytkin, joka voi suorittaa reititystoimintoja. Se toimii verkkokerroksessa (Layer 3) OSI-mallissa ja käyttää IP-osoitteita reitityspäätösten tekemiseen.
Toisin kuin perinteinen kytkin, joka välittää liikennettä vain MAC-osoitteiden perusteella, Layer 3 -kytkin voi reitittää liikennettä eri VLAN-verkkojen tai aliverkkojen välillä. Tämä tekee siitä ihanteellisen valinnan organisaatioille, joilla on monimutkaiset verkot, jotka vaativat kehittyneempiä reititysominaisuuksia kuin mitä tavallinen reititin pystyy tarjoamaan.
Yksi Layer 3 -kytkimen käytön tärkeimmistä eduista on sen kyky parantaa verkon suorituskykyä vähentämällä lähetysliikennettä. Segmentoimalla verkko pienempiin aliverkkoihin ja käyttämällä VLAN-verkkoja, lähetysliikenne sisältyy jokaiseen aliverkkoon, mikä vähentää ruuhkaa ja parantaa yleistä tehokkuutta.
Toinen Layer 3 -kytkimen käytön etu on sen joustavuus. Koska se tukee useita protokollia, kuten OSPF ja BGP, sitä voidaan käyttää useissa erilaisissa ympäristöissä, mukaan lukien yritysverkot, datakeskukset ja palveluntarjoajien verkot.
Jos tarvitset kehittyneitä reititysominaisuuksia verkkoinfrastruktuurissasi ilman, että sinun tarvitsee investoida kalliisiin reitittimiin tai muihin erikoislaitteisiin, harkitse yhden tai useamman Layer 3 -kytkimen lisäämistä asetuksiin.
Verkottamisen uudelle tasolle Layer 3 Ethernet-kytkimillä
1. IEEE 802.3af/at/bt PoE++ -standardi, vahingoittamatta muita kuin PoE-laitteita. 2. Kehittyneet PoE-hallintatoiminnot PoE-lähtöasetus, Smart PoE, PoE-aikataulutus ja PoE-budjetin hallinta.
1. Dynaaminen IPv4-reititysprotokolla tukee RIPv2:ta ja OSPFv2:ta, IPv6:n dynaaminen reititysprotokolla tukee OSPFv3:a 2. Ominaisuudet IEEE 802.1AS Time Synchronization, IEEE802.1Qbu Frame Preemption, IEEE 802.1Qbv Time Aware Shaper
1. Layer 3 malli tukee OSPFv2:ta, RIPv2:ta, staattista reittiä Tukee molempia IPv4/IPv6-sovelluksia 2. LLDP, LLDP-MED-protokolla, joka sopii IIoT-sovelluksiin 3. TACACS+, SNMPv3, IEEE 802.1X, HTTPS ja SSH parantavat verkon turvallisuutta
Mikä on reititin?
Reititin on laite, joka yhdistää useita verkkoja ja välittää datapaketteja niiden välillä. Se toimii OSI-mallin verkkokerroksessa (Layer 3) ja käyttää reititystaulukoita määrittääkseen parhaan polun pakettien edelleenlähettämiselle niiden kohde-IP-osoitteen perusteella.
Reitittimiä käytetään yleisesti kodeissa ja yrityksissä lähiverkkojen (LAN) yhdistämiseen toisiinsa tai suuralueverkkoihin (WAN), kuten Internetiin. Niitä voidaan käyttää myös suurempien lähiverkkojen segmentointiin pienempiin aliverkkoihin, mikä auttaa parantamaan verkon suorituskykyä ja turvallisuutta.
Yksi reitittimien tärkeä toiminto on NAT (Network Address Translation), jonka avulla laitteet, joilla on yksityinen IP-osoite lähiverkossa, voivat kommunikoida julkisen Internetin laitteiden kanssa muuntamalla niiden yksityiset IP-osoitteet yhdeksi julkiseksi IP-osoitteeksi. Tämä säästää julkisia IP-osoitteita, joita on rajoitettu määrä.
Toinen reitittimien keskeinen ominaisuus on niiden kyky toteuttaa suojaustoimenpiteitä, kuten palomuurisääntöjä, kulunvalvontaluetteloita (ACL) ja virtuaalisia yksityisverkkoyhteyksiä (VPN). Nämä ominaisuudet auttavat suojaamaan luvattomalta käytöltä ja ulkoisista lähteistä tulevilta hyökkäyksiltä.
Reitittimillä on keskeinen rooli nykyaikaisessa verkotuksessa, koska ne mahdollistavat viestinnän erilaisten verkkojen välillä säilyttäen samalla tietoturva- ja suorituskykystandardit.
Kuinka kerroksen 3 kytkimet ja reitittimet toimivat yhdessä?
Layer 3 kytkimet ja reitittimet voivat työskennellä yhdessä luodakseen saumattoman verkkokokemuksen. Layer 3 kytkimet pystyvät reitittämään liikennettä paikallisverkon sisällä, kun taas reitittimet yhdistävät eri verkot toisiinsa.
Kun paketti saapuu kerroksen 3 kytkimeen, se tarkastetaan sen IP-kohteen osoitteen määrittämiseksi. Jos tämä osoite sijaitsee toisessa laitteessa, joka on kytketty samaan verkkosegmenttiin kuin kytkin, kytkin välittää paketin suoraan kyseiseen laitteeseen ilman muita laitteita, kuten reitittimiä.
Jos kohde-IP ei kuitenkaan sijaitse millään näistä segmenteistä, vaan kuuluu kokonaan toiseen verkkoon, reitittimet tulevat esiin tässä. Kerroksen 3 kytkin lähettää tämän paketin yhdelle tai useammalle liitetylle reitittimelle, jotka suorittavat reititystoimintonsa välittämällä paketteja erillisten verkkojen välillä omien erityissääntöjensä mukaisesti.
Kun molemmat tasot toimivat yhdessä, yritykset hyötyvät lisääntyneestä nopeudesta ja luotettavuudesta sekä tehokkaammasta resurssien käytöstä, koska jokainen laite hoitaa erilaisia tehtäviä kykyjensä mukaan.
| Ominaisuus | Kerroksen 3 kytkin | reititin |
|---|---|---|
| Laajuus | LAN toimistoon, datakeskukseen tai kampusympäristöön | WAN toimisto-, datakeskus- tai kampusympäristöön |
| Avaintoiminnot | L3 Vaihda eri aliverkkojen tai VLAN-verkkojen välillä kampuksen lähiverkossa | Reitit eri verkkojen yli WAN-verkon yli viestivät ja reitittävät reitittimen |
| MPLS JA VPN | Ei tue MPLS- ja VPN-palveluita | Reititin tarjoaa MPLS- ja VPN-palveluita, kuten PPP jne |
| Edge Technologies -tuki | Ei tuettu | NAT, palomuuri, tunnelointi, IPsec |
| Reititystaulukon koko | Pienempi reititystaulukko verrattuna reitittimeen | Huomattavasti suurempi tukemaan useita reititinmerkintöjä |
| Välityspäätös | Edelleenlähetyksen suorittavat erikoistuneet ASIC:t | Suoritetaan ohjelmistolla |
| suoritusteho | Suuri suorituskyky | Layer kuin Layer 3 -kytkimet |
| Kytkentäkapasiteetti | Suuri kytkentäkapasiteetti | Alempana kuin kerroksen 3 kytkimet |
| Hinta | Low Cost | Hintava |
| Sataman tiheys | Korkea | Matala |
Kumpaa minun pitäisi käyttää?
Kun tulee valita kerroksen 3 kytkimen ja reitittimen välillä, sinun on otettava huomioon useita tekijöitä. Ensinnäkin sinun on tutkittava verkkosi vaatimukset ja määritettävä, mikä laite sopii parhaiten näihin tarpeisiin.
Kolmannen kerroksen kytkin on ihanteellinen verkoille, jotka vaativat nopeaa yhteenliitettävyyttä aliverkkojen välillä. Se pystyy käsittelemään reititystoimintoja helposti samalla, kun se tarjoaa nopeat kytkentäominaisuudet. Toisaalta reitittimet sopivat paremmin monimutkaisempiin verkkoihin, jotka vaativat edistyneitä liikenteenhallintaominaisuuksia, kuten Quality of Service (QoS) tai Virtual Private Network (VPN).
Toinen huomioitava tekijä on hinta. Layer 3 kytkimet ovat yleensä halvempia kuin reitittimet ja voivat tarjota samanlaisia toimintoja joissain tapauksissa. Jos verkko kuitenkin vaatii edistyneitä reititysominaisuuksia, reitittimeen investoiminen saattaa olla tarpeen.
On tärkeää pitää skaalautuvuus mielessä päätettäessä, mitä laitetta käytetään. Layer 3 kytkimet tarjoavat erinomaisen skaalautuvuuden, koska ne voivat helposti lisätä uusia portteja häiritsemättä olemassa olevia yhteyksiä. Reitittimillä on yleensä kiinteä porttimäärä, mikä rajoittaa niiden laajennettavuutta.
Päätös kerroksen 3 kytkimen tai reitittimen käytöstä riippuu erityisistä verkkotarpeistasi ja budjettirajoitteistasi.
Yhteenveto
Layer 3 -kytkimien ja reitittimien välisten erojen tarkastelun jälkeen on selvää, että molemmilla laitteilla on ainutlaatuiset etunsa ja haittansa. Vaikka reititin tarjoaa edistyneempiä ominaisuuksia, kuten suojausprotokollat ja laajan alueen verkkoyhteyden, Layer 3 -kytkin tarjoaa nopeammat reititysnopeudet paikallisille verkoille.
Kun päätät kahden vaihtoehdon välillä, se riippuu viime kädessä verkkosi erityistarpeista. Harkitse tekijöitä, kuten kokoa, nopeusvaatimuksia, budjettia ja haluttuja toimintoja, ennen kuin teet päätöksen.
Lopuksi (hups!) Layer 3 -kytkimien ja reitittimien välisten erojen ymmärtäminen voi auttaa sinua tekemään tietoisen päätöksen valitessasi verkkolaitteita organisaatiollesi. Valitsetko reitittimen vai Layer 3 -kytkimen, riippuu yksilöllisistä tarpeistasi – valitse siis viisaasti!