Hayden Ali, Kỹ sư mạng
Chào mừng bạn đến với thế giới mạng, nơi mọi thiết bị đều có mục đích. Nếu bạn chưa quen với cảnh này, đừng lo lắng! Việc hiểu sự khác biệt giữa bộ chuyển mạch và bộ định tuyến lớp 3 thoạt nghe có vẻ giống như khoa học tên lửa, nhưng chúng tôi đã hỗ trợ bạn. Trong bài đăng này, chúng tôi sẽ làm sáng tỏ hai thiết bị này và giúp bạn tìm ra thiết bị nào phù hợp với nhu cầu mạng của bạn. Vì vậy, hãy ngồi yên, lấy một tách cà phê (hoặc trà) và cùng khám phá thế giới của bộ chuyển mạch và bộ định tuyến lớp 3!
Sự khác biệt giữa các lớp là gì?
Trong thế giới mạng, điều quan trọng là phải hiểu khái niệm về các lớp. Các lớp chỉ đơn giản là một cách để tổ chức và phân loại các khía cạnh khác nhau của giao tiếp mạng. Các Mô hình OSI, viết tắt của Open Systems Interconnection, xác định bảy lớp khác nhau giúp xác định cách dữ liệu di chuyển qua mạng.
Mỗi lớp có mục đích và chức năng cụ thể của riêng mình. Ví dụ, lớp 1 chịu trách nhiệm truyền vật lý trong khi lớp 7 xử lý các giao thức cấp ứng dụng.
Lý do chính tại sao chúng tôi sử dụng các lớp trong mạng là để làm cho giao tiếp hiệu quả và chuẩn hóa hơn. Bằng cách tách các nhiệm vụ khác nhau thành các lớp riêng biệt, chúng tôi có thể đảm bảo rằng mỗi lớp chỉ tập trung vào những gì nó cần làm mà không can thiệp vào các lớp khác.
Hiểu khái niệm về các lớp là điều cần thiết khi làm việc với mạng vì hầu hết các thiết bị mạng hiện đại hoạt động đồng thời ở nhiều cấp độ.
Công tắc lớp 3 là gì?
A Công tắc lớp 3 là một loại switch mạng có thể thực hiện chức năng định tuyến. Nó hoạt động ở lớp mạng (Lớp 3) trong mô hình OSI và sử dụng địa chỉ IP để đưa ra quyết định định tuyến.
Không giống như switch truyền thống, chỉ chuyển tiếp lưu lượng dựa trên địa chỉ MAC, switch Lớp 3 có thể định tuyến lưu lượng giữa các Vlan hoặc mạng con khác nhau. Điều này làm cho nó trở thành một lựa chọn lý tưởng cho các tổ chức có mạng phức tạp đòi hỏi khả năng định tuyến nâng cao hơn so với những gì một bộ định tuyến tiêu chuẩn có thể cung cấp.
Một trong những lợi ích chính của việc sử dụng switch Lớp 3 là khả năng cải thiện hiệu suất mạng bằng cách giảm lưu lượng quảng bá. Bằng cách phân chia mạng thành các mạng con nhỏ hơn và sử dụng Vlan, lưu lượng quảng bá được chứa trong mỗi mạng con, giảm tắc nghẽn và nâng cao hiệu quả tổng thể.
Một ưu điểm khác của việc sử dụng switch Lớp 3 là tính linh hoạt của nó. Với sự hỗ trợ cho nhiều giao thức như OSPF và BGP, nó có thể được sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau bao gồm mạng doanh nghiệp, trung tâm dữ liệu và mạng của nhà cung cấp dịch vụ.
Nếu bạn cần khả năng định tuyến nâng cao trong cơ sở hạ tầng mạng của mình mà không phải đầu tư vào bộ định tuyến đắt tiền hoặc các thiết bị chuyên dụng khác, hãy xem xét thêm một hoặc nhiều bộ chuyển mạch Lớp 3 vào thiết lập của bạn.
Đưa kết nối mạng lên một tầm cao mới với bộ chuyển mạch Ethernet lớp 3
1. Tiêu chuẩn IEEE 802.3af/at/bt PoE++, không làm hỏng các thiết bị không phải PoE. 2. Các chức năng quản lý PoE nâng cao Cài đặt đầu ra PoE, PoE thông minh, lập lịch PoE và Quản lý ngân sách PoE.
1. Giao thức định tuyến động IPv4 hỗ trợ RIPv2 và OSPFv2, Giao thức định tuyến động IPv6 hỗ trợ OSPFv3 2. Tính năng Đồng bộ hóa thời gian IEEE 802.1AS, Ưu tiên khung IEEE802.1Qbu, Bộ định hình nhận thức thời gian IEEE 802.1Qbv
1. Mô hình lớp 3 hỗ trợ OSPFv2, RIPv2, Định tuyến tĩnh Hỗ trợ cả ứng dụng IPv4/IPv6 2. Giao thức LLDP, LLDP-MED phù hợp với Ứng dụng IIoT 3. TACACS+, SNMPv3, IEEE 802.1X, HTTPS và SSH để tăng cường bảo mật mạng
Router là gì?
Bộ định tuyến là một thiết bị kết nối nhiều mạng với nhau và chuyển tiếp các gói dữ liệu giữa chúng. Nó hoạt động ở lớp mạng (Lớp 3) của mô hình OSI và sử dụng các bảng định tuyến để xác định đường dẫn tốt nhất để chuyển tiếp các gói dựa trên địa chỉ IP đích của chúng.
Bộ định tuyến thường được sử dụng trong gia đình và doanh nghiệp để kết nối các mạng cục bộ (LAN) với nhau hoặc với các mạng diện rộng (WAN), chẳng hạn như Internet. Chúng cũng có thể được sử dụng để phân chia các mạng LAN lớn hơn thành các mạng con nhỏ hơn, giúp cải thiện hiệu suất và bảo mật mạng.
Một chức năng quan trọng của bộ định tuyến là NAT (Dịch địa chỉ mạng), cho phép các thiết bị có địa chỉ IP riêng trên mạng LAN giao tiếp với các thiết bị trên internet công cộng bằng cách dịch các IP riêng của chúng thành một IP công cộng duy nhất. Điều này bảo tồn các địa chỉ IP công cộng bị giới hạn về số lượng.
Một tính năng quan trọng khác của bộ định tuyến là khả năng triển khai các biện pháp bảo mật, chẳng hạn như quy tắc tường lửa, danh sách kiểm soát truy cập (ACL) và kết nối mạng riêng ảo (VPN). Các tính năng này giúp bảo vệ chống truy cập trái phép và các cuộc tấn công từ các nguồn bên ngoài.
Bộ định tuyến đóng một vai trò thiết yếu trong mạng hiện đại bằng cách cho phép liên lạc giữa các mạng khác nhau trong khi vẫn duy trì các tiêu chuẩn hiệu suất và bảo mật.
Switch và Router lớp 3 hoạt động cùng nhau như thế nào?
Bộ chuyển mạch và bộ định tuyến lớp 3 có thể hoạt động cùng nhau để tạo ra trải nghiệm mạng liền mạch. Bộ chuyển mạch lớp 3 có thể định tuyến lưu lượng trong mạng cục bộ, trong khi bộ định tuyến kết nối các mạng khác nhau với nhau.
Khi một gói đến một switch lớp 3, nó sẽ được kiểm tra để xác định địa chỉ IP đích của nó. Nếu địa chỉ đó nằm trên một thiết bị khác được kết nối với cùng một phân đoạn mạng với bộ chuyển mạch, thì bộ chuyển mạch sẽ chuyển tiếp gói trực tiếp đến thiết bị đó mà không liên quan đến bất kỳ thiết bị nào khác như bộ định tuyến.
Tuy nhiên, nếu IP đích không nằm trên bất kỳ phân đoạn nào mà thay vào đó hoàn toàn thuộc về một mạng khác, thì đây là lúc các bộ định tuyến phát huy tác dụng. Bộ chuyển mạch lớp 3 gửi gói đó tới một hoặc nhiều bộ định tuyến được đính kèm để thực hiện chức năng định tuyến của chúng bằng cách chuyển tiếp các gói giữa các mạng riêng biệt theo các quy tắc cụ thể của chúng.
Bằng cách để cả hai lớp hoạt động cùng nhau, các doanh nghiệp được hưởng lợi từ việc tăng tốc độ và độ tin cậy cũng như sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn do mỗi thiết bị xử lý các tác vụ khác nhau tùy thuộc vào khả năng của nó.
| Đặc tính | Công tắc lớp 3 | bộ định tuyến |
|---|---|---|
| Phạm vi | Mạng LAN cho môi trường văn phòng, Trung tâm dữ liệu hoặc Khuôn viên | Mạng WAN cho văn phòng, trung tâm dữ liệu hoặc môi trường trường học |
| Chức năng chính | L3 Chuyển đổi qua các mạng con hoặc Vlan khác nhau trên mạng LAN của trường | Các tuyến trên các mạng khác nhau trên mạng WAN được liên lạc và định tuyến bởi Bộ định tuyến |
| MPLS VÀ VPN | Không hỗ trợ các dịch vụ MPLS và VPN | Bộ định tuyến cung cấp các dịch vụ MPLS và VPN như PPP, v.v. |
| Hỗ trợ công nghệ cạnh | Không được hỗ trợ | NAT, tường lửa, đường hầm, IPsec |
| Kích thước của bảng định tuyến | Bảng định tuyến nhỏ hơn so với Bộ định tuyến | Lớn hơn đáng kể để hỗ trợ nhiều mục nhập Bộ định tuyến |
| Quyết định chuyển tiếp | Chuyển tiếp được thực hiện bởi các ASIC chuyên dụng | Thực hiện bằng phần mềm |
| Thông lượng | Thông lượng cao | Công tắc lớp hơn lớp 3 |
| Chuyển đổi công suất | Công suất chuyển mạch cao | Thấp hơn Công tắc lớp 3 |
| Phí Tổn | Chi phí thấp | Giá cao |
| Mật độ cổng | Cao | Thấp |
Tôi nên sử dụng cái nào?
Khi nói đến việc lựa chọn giữa switch lớp 3 và bộ định tuyến, có một số yếu tố bạn cần xem xét. Trước hết, bạn cần kiểm tra các yêu cầu của mạng và xác định thiết bị nào phù hợp nhất với những nhu cầu đó.
Công tắc lớp 3 lý tưởng cho các mạng yêu cầu kết nối tốc độ cao giữa các mạng con. Nó có thể xử lý các chức năng định tuyến một cách dễ dàng đồng thời cung cấp khả năng chuyển mạch nhanh. Mặt khác, các bộ định tuyến phù hợp hơn với các mạng phức tạp hơn đòi hỏi các tính năng quản lý lưu lượng nâng cao như Chất lượng dịch vụ (QoS) hoặc Mạng riêng ảo (VPN).
Một yếu tố khác bạn nên xem xét là chi phí. Bộ chuyển mạch lớp 3 có xu hướng rẻ hơn bộ định tuyến và có thể cung cấp chức năng tương tự trong một số trường hợp. Tuy nhiên, nếu mạng của bạn yêu cầu các tính năng định tuyến nâng cao thì có thể cần phải đầu tư vào một bộ định tuyến.
Điều quan trọng là phải ghi nhớ khả năng mở rộng khi quyết định sử dụng thiết bị nào. Thiết bị chuyển mạch lớp 3 cung cấp khả năng mở rộng vượt trội vì chúng có thể dễ dàng thêm các cổng mới mà không làm gián đoạn các kết nối hiện có. Bộ định tuyến thường có số lượng cổng cố định làm hạn chế khả năng mở rộng của chúng.
Quyết định về việc có nên sử dụng bộ chuyển mạch hoặc bộ định tuyến lớp 3 hay không tùy thuộc vào nhu cầu kết nối mạng cụ thể và các hạn chế về ngân sách của bạn.
Kết luận
Sau khi kiểm tra sự khác biệt giữa bộ chuyển mạch và bộ định tuyến lớp 3, rõ ràng là cả hai thiết bị đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Mặc dù bộ định tuyến cung cấp các tính năng nâng cao hơn như giao thức bảo mật và kết nối mạng diện rộng, nhưng bộ chuyển mạch Lớp 3 cung cấp tốc độ định tuyến nhanh hơn cho các mạng cục bộ.
Khi quyết định giữa hai tùy chọn, cuối cùng nó phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể của mạng của bạn. Xem xét các yếu tố như kích thước, yêu cầu về tốc độ, ngân sách và các chức năng mong muốn trước khi đưa ra quyết định.
Tóm lại (rất tiếc!), việc hiểu được sự khác biệt giữa bộ chuyển mạch và bộ định tuyến Lớp 3 có thể giúp bạn đưa ra quyết định sáng suốt khi chọn thiết bị mạng cho tổ chức của mình. Việc bạn chọn bộ định tuyến hay bộ chuyển mạch Lớp 3 sẽ tùy thuộc vào nhu cầu cá nhân của bạn – vì vậy hãy lựa chọn một cách khôn ngoan!