Переключатель уровня 3
Коммутатор уровня 3 объединяет функции коммутатора и маршрутизатора. Он может выполнять пересылку пакетов данных на канальном уровне (уровень 2) и выбор маршрута на сетевом уровне (уровень 3). Коммутаторы уровня 3 обычно используются в крупных локальных сетях (LAN) для повышения производительности сети и упрощения сетевой архитектуры.
Коммутаторы уровня 3 обычно используют технологию ASIC (интегральная схема специального назначения) или FPGA (программируемая пользователем вентильная матрица) для ускорения обработки данных. Эти аппаратные компоненты могут обрабатывать высокоскоростные потоки данных, значительно повышая производительность сети:
- ASIC: Аппаратное обеспечение, оптимизированное для определенных целей.
- ПЛИС: Аппаратное обеспечение, которое можно перенастраивать по мере необходимости.
Коммутаторы уровня 3 поддерживают различные протоколы маршрутизации, включая RIP, OSPF и EIGRP, что позволяет им динамически изучать топологию сети и выбирать оптимальный путь для пересылки данных. Они также обычно имеют возможности управления трафиком и QoS (качество обслуживания) для оптимизации использования сетевых ресурсов.
Маршрутизатор
Маршрутизатор — это устройство, специально разработанное для соединения различных сетей, работающее на третьем уровне модели OSI. Его основная функция — определение наилучшего пути для пакетов данных, гарантируя, что данные достигнут своего пункта назначения от источника.
Анализируя IP-адрес назначения пакетов данных и сверяясь с таблицей маршрутизации, маршрутизатор выбирает путь для пересылки пакетов данных.
Кроме того, маршрутизаторы предоставляют такие функции, как трансляция сетевых адресов (NAT), списки контроля доступа (ACL) и межсетевые экраны, которые имеют решающее значение для безопасности сети и управления трафиком:
- NAT: позволяет нескольким устройствам использовать один публичный IP-адрес.
- ACL: контролирует сетевой трафик и повышает безопасность.
Маршрутизаторы достигают эффективного выбора пути путем создания и поддержания таблиц маршрутизации. Информация в этих таблицах может быть статически настроена или автоматически обновлена с помощью динамических протоколов маршрутизации. Маршрутизаторы используют различные алгоритмы для выбора оптимального пути, обеспечивая эффективную передачу данных.
Маршрутизаторы могут обрабатывать более сложные сетевые потребности, такие как VPN-подключения, маршрутизация политик и балансировка нагрузки. В крупных корпоративных сетях эти функции необходимы для обеспечения высокой доступности и избыточности.
Коммутаторы уровня 3 и маршрутизаторы
Уникальные функции маршрутизаторов
- Трансляция сетевых адресов (NAT)
Маршрутизаторы могут выполнять трансляцию сетевых адресов (NAT), преобразуя частные IP-адреса в публичные IP-адреса. Это имеет решающее значение для сетей, подключающихся к Интернету, поскольку позволяет скрыть внутренние сетевые структуры, повысить безопасность и сохранить IP-адреса.
- Функциональность брандмауэра
Маршрутизаторы обычно имеют встроенные возможности брандмауэра для фильтрации и проверки пакетов данных, входящих и исходящих из сети, защищая ее от внешних атак. Хотя некоторые продвинутые коммутаторы уровня 3 также имеют функции брандмауэра, маршрутизаторы, как правило, более мощны и гибки в этом отношении.
- Поддержка динамической маршрутизации
Протоколы Маршрутизаторы поддерживают множество динамических протоколов маршрутизации, таких как OSPF, BGP и EIGRP, что позволяет им автоматически выбирать наилучший путь в сложных сетевых средах. Хотя коммутаторы уровня 3 также поддерживают некоторые протоколы маршрутизации, маршрутизаторы отлично справляются с обработкой сложных решений по маршрутизации.
- Глобальная сеть (WAN)
Маршрутизаторы подключения обычно используются для соединения сетей в разных географических точках, образуя глобальные сети (WAN). Они обрабатывают передачу данных на большие расстояния и обеспечивают надежное соединение. Коммутаторы уровня 3 в основном используются в локальных сетях (LAN) и не могут заменить маршрутизаторы в приложениях WAN.
- Поддержка VPN
Маршрутизаторы часто поддерживают функциональность Virtual Private Network (VPN), устанавливая защищенные каналы связи через общедоступные сети. Это имеет решающее значение для удаленной работы и защищенной связи между филиалами. Хотя некоторые продвинутые коммутаторы уровня 3 также поддерживают функции VPN, маршрутизаторы, как правило, более специализированы и надежны в этой области.
- Расширенные функции QoS
Маршрутизаторы обычно поставляются с расширенными возможностями качества обслуживания (QoS), что позволяет им управлять сетевым трафиком на основе приоритетов приложений и услуг, обеспечивая производительность критически важных приложений. Хотя коммутаторы уровня 3 также поддерживают QoS, маршрутизаторы имеют преимущество в сложном управлении трафиком.
Может ли коммутатор уровня 3 полностью заменить маршрутизатор?
В локальной сети (LAN) коммутатор уровня 3 может эффективно заменить маршрутизатор для маршрутизации между VLAN и пересылки данных. Однако, когда дело доходит до подключения к глобальным сетям (WAN) или обработки сложных сетевых сред, маршрутизаторы остаются незаменимыми устройствами.