Традиционните мрежови комутатори работят в слой 2 на OSI модела, докато мрежовите маршрутизатори работят на слой 3. Това често води до объркване относно дефиницията и целта на превключвател Layer 3 (наричан още многослоен комутатор).
Превключвател на слой 3 е специализирано хардуерно устройство, използвано при маршрутизиране на мрежата. Стъпките от слой 3 технически имат много общо с традиционните маршрутизатори, а не само с физическия им вид. И двата могат да поддържат едни и същи протоколи за маршрутизиране , да проверяват входящите пакети и да вземат решения за динамично маршрутизиране въз основа на адресите на източника и местоназначението вътре.
Едно от основните предимства на превключването на слой 3 върху маршрутизатор е начина, по който се изпълняват решенията за маршрутизиране. Променливите на слой 3 са по-малко склонни да изпитват забавяне на мрежата, тъй като пакетите не трябва да правят допълнителни стъпки през рутер.
Цел на превключватели от слой 3
Превключвателите на слой 3 бяха създадени като технология за подобряване на производителността на маршрутизиране на мрежи в големи локални мрежи (LAN) като корпоративни интранети .
Основната разлика между комутаторите и рутера от слой 3 се крие в хардуерните вътрешни устройства. Хардуерът в комутатора Layer 3 съвпада с хардуера на традиционните комутатори и маршрутизатори, като замени част от софтуерната логика на рутера с хардуер за интегрирани схеми, за да предложи по-добра производителност за локалните мрежи.
Освен това, ако е проектиран за използване в интранет, превключвател Layer 3 обикновено няма да притежава WAN портовете и широкообхватните мрежови функции, които винаги ще има традиционният рутер.
Тези комутатори най-често се използват за подпомагане на маршрутизирането между виртуални локални мрежи (VLAN). Предимствата на комутаторите на слой 3 за VLAN включват:
- Намаляване на размера на излъчвания трафик
- Опростено управление на сигурността
- Подобрена изолация на повредите
Как преминават Layer 3 Switches
Традиционният комутатор динамично пренасочва трафика между отделните му физически портове според физическите адреси ( MAC адреси ) на свързаните устройства. Превключвателите от слой 3 използват тази възможност, когато управляват трафик в рамките на локална мрежа.
Те разширяват и това, като използват информацията от IP адреса, за да вземат решения за маршрутизиране при управлението на трафика между локалните мрежи. За разлика от това, превключвателите Layer 4 използват и номерата на TCP или UDP портове .
Използване на комутатор на слой 3 с VLAN
Всяка виртуална локална мрежа трябва да бъде въведена и mapped порт на превключвателя. Параметрите на маршрутиране за всеки VLAN интерфейс също трябва да бъдат посочени.
Някои комутатори от слой 3 изпълняват DHCP поддръжка, която може да се използва за автоматично задаване на IP адреси на устройства в рамките на VLAN. Като алтернатива може да се използва външен DHCP сървър или да се конфигурират поотделно статични IP адреси .
Проблеми с превключватели от слой 3
Превключвателите на слой 3 струват повече от традиционните комутатори, но по-малко от традиционните маршрутизатори. Конфигурирането и администрирането на тези комутатори и VLAN също изисква допълнително усилие.
Приложенията на превключватели от слой 3 са ограничени до интранет среди с достатъчно голям мащаб на подмрежите и трафика на устройството. Домашните мрежи обикновено нямат полза за тези устройства. Липсата на WAN функционалност, Layer 3 превключвателите не са заместител на маршрутизаторите.
Наименованието на тези комутатори идва от концепции в OSI модела, където слой 3 е известен като мрежов слой. За съжаление, този теоретичен модел не прави добре разграничаването на практическите различия между промишлените продукти. Наименованието е причинило много объркване на пазара.