Switch là một trong những thiết bị mạng thông dụng nhất hiện nay. Switch có tác dụng kết nối các thiết bị mạng với nhau, là nơi chuyển tiếp các gói tin đến và đi trong cùng 1 hệ thống mạng. Theo chức năng sử dụng của chúng, switch được phân chia thành loại switch layer 2 và switch layer 3. Không ít người đã cảm thấy lúng túng khi thấy 2 switch có cùng số cổng, cùng tốc độ kết nối, cùng bộ nhớ nhưng giá thành lại chênh lệch nhau rất lớn.
Để tìm hiểu về vấn đề này, chúng ta sẽ phân tích và tìm hiểu kĩ hơn để giúp các bạn phân biệt rõ switch mạng layer 2 và switch mạng layer 3 khác nhau như thế nào.
Layer 2 & layer 3 là thuật ngữ được thông qua từ mô hình Kết nối Hệ thống Mở (OSI), là mô hình tham chiếu để mô tả và giải thích truyền thông mạng. Mô hình OSI có bảy lớp: lớp ứng dụng, lớp trình bày, lớp phiên, lớp truyền tải, lớp mạng, lớp liên kết dữ liệu và lớp vật lý, trong đó lớp liên kết dữ liệu là Lớp 2 và lớp mạng là Lớp 3. Các thiết bị chuyển mạch hoạt động trong các lớp này lần lượt được gọi là switch layer 2 và switch layer 3.
Switch layer 2 là gì?
Switch layer 2 hoạt động ở tầng thứ 2 của mô hình OSI nghĩa là nó chỉ hoạt động với địa chỉ MAC và không quan tâm đến địa chỉ IP hoặc bất kỳ mục nào của các lớp cao hơn. Nó cho phép các thiết bị trong hệ thống có thể truyền tin cho nhau mà không cần có 1 kết nối trực tiếp giữa chúng. Switch có thể khiến các host hoạt động song song từ đó có thể thực hiện được nhiều tác vụ trong cùng 1 thời điểm như đọc, ghi, chuyển tiếp dữ liệu.
Switch layer 2 sẽ không chia sẻ băng thông giúp đảm bảo việc truyền tải dữ liệu trong mạng nội bộ diễn ra với tốc độ cao nhất. Switch layer 2 có khả năng tạo VLAN riêng để tối ưu các nhóm trong mạng một cách dễ dàng.
Switch layer 3 là gì?
Switch layer 3 được gắn thêm bảng định tuyến IP thông minh vào bên trong và hình thành các Broadcast domain. Ta có thể nói rằng switch layer 3 là router tốc độ cao mà không có cổng wan. Switch layer 3 có chức năng định tuyến giúp kết nối các mạng con với nhau, kết nối các VLAN trong 1 hệ thống mạng LAN hay các mạng Lan nhỏ trong 1 mạng Lan lớn.
Sự khác biệt giữa switch layer 2 và switch layer 3
Switch layer 3 có thể thực hiện tất cả các công việc mà switch layer 2 thực hiện. Ngoài ra, nó có thể thực hiện định tuyến tĩnh và định tuyến động. Điều đó có nghĩa là, một switch layer 3 có cả bảng địa chỉ MAC và bảng định tuyến IP, đồng thời xử lý giao tiếp nội bộ VLAN và định tuyến gói tin giữa các VLAN khác nhau. Ngoài các gói định tuyến, switch Layer 3 cũng bao gồm một số chức năng yêu cầu khả năng hiểu thông tin địa chỉ IP của dữ liệu đi vào thiết bị chuyển mạch, chẳng hạn như gắn thẻ lưu lượng VLAN dựa trên địa chỉ IP thay vì cấu hình cổng theo cách thủ công. Switch layer 3 được tăng cường sức mạnh và bảo mật theo yêu cầu.
|
Chỉ tiêu so sánh |
Switch Layer 2 |
Switch Layer 3 |
| 1. Giao thức, IP, QoS |
Thực hiện theo phương thức thủ công |
Giới hạn ở IP, dựa vào IP để phân loại QoS |
| 2. Kết cấu |
Chỉ truy xuất cập nhật địa chỉ MAC có trong fram |
Định tuyến như một Router để liên thông với VLANs hoặc mạng con |
| 3. Tính năng |
Không có thêm tính năng |
- Thêm tính năng ACL hỗ trợ khả năng truyền tải tập tin với độ bảo mật cao hơn, kết nối chính xác các điểm với nhau. - Ngăn chặn cắc kết nối nằm ngoài quyền truy cập. |
| 4. Bảng FIB |
Không trang bị |
Chuyển tiếp các gói tin bao gồm những nội dung: địa chỉ MAC next hop, địa chỉ IP next hop, địa chỉ IP và cổng đích. |
| 5. Tra cứu địa chỉ MAC |
Chỉ thực hiện trên bảng CAM |
Thực hiện cả bảng CAM và bảng FIB |
| 6. Hoạt động |
|
Bao gồm chức năng của Layer 2 và tham gia hoạt động dựa trên thông tin của Layer 3 và Layer 4 |
| 7. Bảo mật |
|
- Tính năng xác thực 802.1x - Phòng ngừa QoS - Kiểm tra ARP |
Switch layer 2 và switch layer 3: các thông số chính cần xem xét khi mua sản phẩm
Khi xem xét mua 1 switch mạng layer 2 hoặc layer 3 có một số thông số chính mà bạn nên kiểm tra, bao gồm tốc độ chuyển tiếp, băng thông bảng nối đa năng, số lượng VLAN, bộ nhớ địa chỉ MAC, độ trễ, v.v.
Hiệu suất chuyển tiếp là khả năng chuyển tiếp của một switch đa năng (hoặc kết cấu chuyển mạch). Khi khả năng chuyển tiếp lớn hơn tổng tốc độ của tất cả các cổng, chúng tôi gọi là switch non blocking. Tốc độ chuyển tiếp được biểu thị bằng gói trên giây (pps). Công thức sau cung cấp cách tính tốc độ chuyển tiếp của một Switch:
Tốc độ chuyển tiếp (pps) = số cổng 10Gbit / s * 14.880.950 pps + số cổng 1 Gbit / s * 1.488.095 pps + số cổng 100Mbit / s * 148.809 pps
Ví dụ: SF95-24 có 24 cổng 100 Mbit / s , vì vậy tốc độ chuyển tiếp của nó là:
24 * 148.809 pps = 3.571.416 pps ≈ 3,6 Mpps
Tham số tiếp theo là băng thông chuyển tiếp là tổng tốc độ của tất cả các cổng. Tổng tốc độ của tất cả các cổng được tính hai lần, một cho hướng Tx và một cho hướng Rx. Băng thông chuyển tieps của switch được biểu thị bằng bit trên giây (bps hoặc bit / s).
Băng thông chuyển tiếp (bps) = số cổng * tốc độ dữ liệu cổng * 2
Vì vậy, băng thông cho switch SF95-24-AS là:
24 * 100Mbps * 2 = 4.800 Mbps = 4,8Gbps
Các thông số quan trọng khác là số lượng VLAN có thể được cấu hình. Nói chung, 1K = 1024 VLAN là đủ cho công tắc Lớp 2 và số VLAN điển hình cho công tắc Lớp 3 là 4k = 4096. Bộ nhớ của bảng địa chỉ MAC là số địa chỉ MAC mà một switch có thể giữ, thường được biểu thị bằng 8k hoặc 128k. Độ trễ là thời gian trễ mà quá trình truyền dữ liệu phải chịu. Nó yêu cầu càng ngắn càng tốt, vì vậy độ trễ thường được biểu thị bằng nano giây (ns).
Kết luận
Bài đăng này đã giải thích sự khác biệt của Switch Layer 2 và switch Layer 3. Việc so sánh các chức năng của chúng cũng được thực hiện, với hy vọng giải quyết vấn đề quyết định giữa các thiết bị này. Ngoài ra, các thông số chính để đo công tắc Lớp 2 hoặc Lớp 3 cũng được thảo luận. Không phải lúc nào thiết bị cao cấp hơn cũng tốt hơn, nhưng việc chọn thiết bị thích hợp nhất cho ứng dụng cụ thể của bạn là đúng.
Click vào link để tham khảo các dòng switch quản lý công nghiệp GNETCOM
Thiên Tân Telecom - Giải pháp viễn thông chuyên nghiệp