Nätverksswitchar fungerar på lager 2 (datalänk) av OSI-modellen, medan nätverksroutrar fungerar på lager 3 (nätverk). Denna distinktion leder till förvirring över definitionen och syftet med en Layer 3 switch, även kallad en multilayer switch.
Vad är en Layer 3-switch?
A Layer 3-switch är en specialiserad hårdvaruenhet som används i nätverksrouting. Layer 3-switchar har tekniskt sett mycket gemensamt med typiska routrar, och inte bara i fysiskt utseende. Båda kan stödja samma routingprotokoll, inspektera inkommande paket och fatta dynamiska routingbeslut baserat på käll- och destinationsadresserna inuti.
En av de största fördelarna med en Layer 3-switch jämfört med en router är hur routingbeslut utförs. Layer 3-switchar är mindre benägna att uppleva nätverkslatens eftersom paket inte behöver ta ytterligare steg genom en router.
Syftet med Layer 3-switchar
Layer 3-switchar var tänkt som ett sätt att förbättra nätverksdirigeringsprestanda på stora lokala nätverk som företags intranät.
Nyckelskillnaden mellan Layer 3-switchar och routrar ligger i hårdvaran. Hårdvaran inuti en Layer 3-switch blandar den för typiska switchar och routrar, och ersätter en del av en routers mjukvarulogik med integrerad kretshårdvara för att ge bättre prestanda för lokala nätverk.
Dessutom, efter att ha designats för användning på intranät, kommer en Layer 3-switch vanligtvis inte att ha de WAN-portar och Wide Area Network-funktioner som en standardrouter erbjuder.
Dessa switchar används oftast för att stödja routing mellan virtuella LAN. Fördelarna med Layer 3-switchar för VLAN inkluderar:
- Minskar mängden sändningstrafik.
- Förenklad säkerhetshantering.
- Förbättrad felisolering.
Hur Layer 3-omkopplare fungerar
En typisk switch dirigerar dynamiskt trafik mellan sina individuella fysiska portar enligt de fysiska adresserna - MAC-adresserna - för anslutna enheter. Layer 3-switchar använder den här funktionen vid hantering av trafik inom ett LAN.
De utökar också denna trafikhanteringsprocess genom att använda IP-adressinformation för att fatta routingbeslut när du hanterar trafik mellan LAN. Däremot påverkar Layer 4-switchar också TCP- eller UDP-portnummer.
Använda en Layer 3-switch med VLAN
Varje virtuellt LAN måste anges och portmappats på switchen. Routingparametrar för varje VLAN-gränssnitt måste också anges.
Vissa Layer 3-switchar implementerar DHCP-stöd som kan användas för att automatiskt tilldela IP-adresser till enheter inom ett VLAN. Alternativt kan en extern DHCP-server användas eller statiska IP-adresser konfigureras separat.
De flesta hemnätverk använder inte virtuella LAN.
Utmaningar med Layer 3-switchar
Layer 3-switchar kostar mer än vanliga switchar men mindre än routrar. Att konfigurera och administrera dessa switchar och VLAN kräver också ytterligare ansträngning.
Tillämpningarna av Layer 3-switchar är begränsade till intranätmiljöer med en tillräckligt stor skala av enhetsundernät och trafik. Hemnätverk har vanligtvis ingen användning för dessa enheter. Layer 3-switchar saknar WAN-funktionalitet och ersätter inte routrar.
Namngivningen av dessa switchar kommer från koncept i OSI-modellen, där lager 3 är känt som Network Layer. Denna teoretiska modell gör dock inte så bra att skilja praktiska skillnader mellan industriprodukter. Namnet har orsakat mycket förvirring på marknaden.
