Мережеві комутатори працюють на рівні 2 (канал передачі даних) моделі OSI, в той час як мережеві маршрутизатори працюють на рівні 3 (мережа). Ця відмінність призводить до плутанини щодо визначення та призначення комутатора рівня 3, також званого багаторівневим комутатором.
Комутатор рівня 3 - це спеціалізований апаратний пристрій, який використовується при мережевій маршрутизації. З технічної точки зору комутатори рівня 3 мають багато спільного зі звичайними маршрутизаторами, а не тільки зовні. Обидва можуть підтримувати одні й ті самі протоколи маршрутизації, перевіряти вхідні пакети і приймати динамічні рішення про маршрутизацію на основі адрес джерела і призначення всередині.
Однією з основних переваг комутатора рівня 3 перед маршрутизатором є те, як виконуються рішення про маршрутизацію. Комутатори рівня 3 менш схильні до затримок у мережі, оскільки пакетам не потрібно виконувати додаткові дії через маршрутизатор.
Призначення комутаторів рівня 3
Комутатори рівня 3 були задумані як технологія для підвищення продуктивності мережевої маршрутизації у великих локальних мережах, таких як корпоративні інтрассеті.
Основна відмінність між комутаторами і маршрутизаторами рівня 3 полягає у внутрішніх апаратних засобах. Апаратне забезпечення всередині комутатора рівня 3 поєднує в собі апаратне забезпечення типових комутаторів і маршрутизаторів, замінюючи деякі програмні логіки маршрутизатора апаратним забезпеченням на інтегральних схемах, щоб забезпечити більш високу продуктивність для локальних мереж.
Крім того, комутатор рівня 3, призначений для використання в інтрасетях, зазвичай не має портів WAN і функцій глобальної мережі, які завжди пропонує стандартний маршрутизатор.
Ці комутатори найчастіше використовуються для підтримки маршрутизації між віртуальними локальними мережами. Переваги комутаторів рівня 3 для VLAN включають в себе:
- Скорочення обсягу мовного трафіку
- Спрощене керування безпекою
- Покращена ізоляція несправностей
Як працюють комутатори рівня 3
Типовий комутатор динамічно маршрутизує трафік між окремими фізичними портами відповідно до фізичних адрес - MAC-адресами - підключених пристроїв. Комутатори рівня 3 використовують цю можливість при управлінні трафіком в локальній мережі.
Вони також розширюють цей процес обробки трафіку, використовуючи інформацію про IP-адреси для прийняття рішень про маршрутизацію при керуванні трафіком між локальними мережами. На відміну від цього, комутатори рівня 4 також враховують номери портів TCP або UDP.
Використання комутатора рівня 3 з VLAN
Кожна віртуальна локальна мережа повинна бути введена і відображена на комутаторі. Параметри маршрутизації для кожного інтерфейсу VLAN також повинні бути вказані.
Більшість домашніх мереж не використовують віртуальні локальні мережі.
Деякі комутатори рівня 3 підтримують DHCP, який можна використовувати для автоматичного призначення IP-адрес пристроям у VLAN. Як альтернативу можна використовувати зовнішній сервер DHCP або налаштувати статичні IP-адреси окремо.
Проблеми з комутаторами рівня 3
Комутатори рівня 3 коштують дорожче, ніж звичайні комутатори, але дешевше, ніж маршрутизатори. Налаштування та адміністрування цих комутаторів і VLAN також потребують додаткових зусиль.
Програми комутаторів рівня 3 обмежені середовищами інтрасеті з досить великим масштабом підмереж пристроїв і трафіку. Домашні мережі зазвичай не використовуються для цих пристроїв. Через відсутність функцій WAN комутатори рівня 3 не є заміною маршрутизаторів.
Найменування цих комутаторів відбувається з концепцій моделі OSI, де рівень 3 відомий як мережевий рівень. На жаль, ця теоретична модель не дуже добре розрізняє практичні відмінності між промисловими продуктами. Найменування викликало багато плутанини на ринку.
