Уровень коммутатора l2 что это
Отличия коммутаторов 1, 2 и 3 уровня
Уровень сетевого коммутатора — это его положение в сетевой модели OSI, определяющее степень интеллектуальности и функциональности устройства, а также, что важно для покупателей, его цену.
Что такое уровень коммутатора?
Говоря простыми словами, это — способность устройства более или менее интеллектуально обрабатывать данные, которые на него поступают. Если рассматривать модель OSI в целом, мы увидим в ней 7 уровней. Применительно к коммутаторам нас интересует «нижние этажи» модели — уровни с 1 по 3.
Особенности коммутатора первого уровня (L1)
Такое устройство работает на физическом уровне. Это означает, что оно способно обрабатывать лишь электрические сигналы, не выделяя и не анализируя их информационную составляющую. В группу коммутаторов уровня L1 входят концентраторы, которые широко использовались в прошлом, репитеры, некоторые другие подобные устройства. Их плюс — дешевизна, минус — минимальная функциональность.
Особенности коммутатора второго уровня (L2)
Он работает на канальном уровне. Коммутатор уровня 2 способен обрабатывать не просто электрические сигналы, но кадры информации (так называемые фреймы). В нём реализована логика физической адресации на основе MAC-адресов передающих и принимающих устройств.
Особенности коммутатора третьего уровня (L3)
Такое устройство работает на сетевом уровне. В сравнении коммутаторов level 2 и уровня 3 последний выигрывает — он способен оперировать IP-адресами отправителей и получателей информации и строить оптимальные маршруты передачи данных. Именно поэтому коммутатор уровня 3 имеет альтернативное название — маршрутизатор.
Отличие коммутаторов layer 1, layer 2 и layer 3
Обобщим сказанное выше:
коммутаторы layer 1 не способны на интеллектуальную обработку данных — они лишь передают электрические сигналы. В настоящее время эти устройства почти не используются — их вытеснила более совершенная аппаратура;
коммутаторы layer 2 идентифицируют устройства по MAC-адресам и передают кадры информации между строго определёнными отправителями и получателями;
коммутаторы layer 3 работают с IP-адресами и не просто идентифицируют отправителей и получателей, но строят оптимальные маршруты передачи данных.
© ООО «ГАЛТ СИСТЕМС». Все права защищены
Заказать обратный звонок
Введите Ваше имя и телефон. Наш специалист свяжется с вами, чтобы ответить на все ваши вопросы.
Нашли дешевле?
Получите скидку
Мы делаем всё, чтобы предоставить вам качественный товар по минимальным ценам. Но если Вы нашли аналогичный товар дешевле – пришлите нам информацию об этом, и мы сделаем вам скидку 3000 ₽!
Акция распространяется только на товары Б/У
Как это работает?
Пришлите информацию о товаре с более низкой ценой (коммерческое предложение, скриншот сайта с конфигурацией товара, ценой и адресом сайта) через данную форму или на адрес sales@galtsystems.com
В течение часа мы проверим информацию и свяжемся с Вами, если заявка будет отправлена с 9 до 18 часов в будние дни. В случае отправки заявки в другое время менеджер перезвонит вам в рабочие часы.
Управляемые коммутаторы: в чем разница между Layer2 и Layer3
Чем отличаются сетевые свитчи 2-го и 3-го уровня управления
Сетевой коммутатор представляет собой аппаратное устройство, которое соединяет несколько устройств с использованием коммутации пакетов для приема и передачи данных, то есть пакетов, в одной локальной сети (LAN). Сетевой коммутатор использует адреса для передачи и приема пакетов на каждое из устройств и от них. Каждое устройство имеет два типа адресов, а именно MAC-адрес (Media Access Control) и IP-адрес (Интернет-протокол). Логически, два устройства обмениваются данными друг с другом на основе модели OSI (Open System Interconnect) с семью уровнями (сетевыми протоколами), и эти два устройства следуют сетевым протоколам, как показано ниже, для связи друг с другом и остальными устройства в сети.
Коммутатор 2-го уровня управления работает на 2-м уровне сетевой модели OSI, то есть на уровне канала передачи данных, и отправляет пакет на порт назначения с использованием таблицы MAC-адресов, в которой хранится MAC-адрес устройства, связанного с этим портом. 3-й уровень сетевой модели OSI, т. е. сетевой уровень, на котором маршрутизируется пакет с использованием аппаратного IP-адреса, широко используется в приложениях VLAN. Остновимся подробнее на различиях между коммутаторами Layer 2/2+ и Layer 3 в целом. Это поможет вам в процессе выбора оборудования.
Коммутатор L2 соединяет устройства, обрабатывая пакеты, отправленные и полученные в сети, что означает, что они работают с использованием MAC-адресов устройств для перенаправления пакетов данных из исходного порта в порт назначения. Это достигается путем поддержки таблицы MAC-адресов, чтобы запомнить, каким портам назначены MAC-адреса, как показано на диаграмме ниже. MAC-адрес работает на 2-м уровне эталонной модели OSI. MAC-адрес отличает одно устройство от другого, причем каждому устройству назначается уникальный MAC-адрес. Он использует аппаратные методы коммутации для управления трафиком в локальной сети. Поскольку это коммутация L2, процесс происходит довольно быстро, потому что все, что он делает, это сортирует MAC-адреса на физическом уровне. Проще говоря, коммутатор L2 действует как мост между несколькими устройствами. Коммутатор L2+ добавляет некоторые функции L3, например, VLAN. Например: отслеживание DHCP, правило ACL в соответствии с IP-адресом, а L2+ поддерживает маршрутизацию с использованием статических маршрутов между VLAN.
Что такое коммутатор Layer 3?
Разница между коммутаторами Layer 2/2+ и Layer 3
Сравнительная таблица коммутаторов Layer 2/2+ и Layer 3
Уровень управления коммутатора
Коммутация сетей. Часть 2
Вторая статья в нашем цикле о коммутации сетей посвящена ряду характеристик коммутаторов, непосредственно влияющих на их производительность, а также уровням модели стека сетевых протоколов Open Systems Interconnection (OSI/ISO), которые затрагивают коммутацию в локальных сетях предприятий.
Характеристики коммутаторов
Наиболее распространенные характеристики коммутаторов: число портов, скорость передачи данных, автосогласование порта, внутренняя пропускная способность коммутационной матрицы, стекирование.
Число портов. Разброс числа портов в современных коммутаторах составляет от 5 до 48 и именно он определяет количество сетевых устройств, которые можно подключить к коммутатору той или иной модели.
Скорость передачи данных. Речь идет о скорости работы каждого порта коммутатора. В неуправляемых коммутаторах скорость автоматически определяется в ходе автосогласования с подключенным компьютером, в управляемых – настраивается вручную.
Автосогласование порта. Существует два вида автосогласования порта: между Full – Duplex, когда данные передаются в оба направления одновременно и Half – Duplex, когда данные передаются в разные направления по очереди.
Внутренняя пропускная способность коммутационной матрицы. Это интегральный параметр, показывающий скорость обработки коммутатором данных, поступающих со всех портов.
Стекирование. Так называют процесс объединения группы коммутаторов в единое логическое устройство. Существует несколько стандартов и технологий стекирования в зависимости от го, кто является производителем коммутатора, однако наиболее распространены те, где пропускная способность шины между коммутаторами составляет 32 Гбит/сек. и 64 Гбит/сек. Технологии стекирования нужны для сетей крупных организаций, у которых может возникать потребность по подключению более 48 портов на базе одного устройства.
Уровни OSI, затрагивающие коммутацию в локальных сетях
Теперь перейдем к рассмотрению модели OSI и скажем несколько слов о тех ее уровнях, на которых осуществляется коммутация в локальных сетях. Open Systems Interconnection – это сетевая модель стека сетевых протоколов OSI/ISO, включающая на сегодняшний день семь основных уровней, расположенных вертикально. С помощью данной модели разные устройства могут обмениваться данными, а их взаимодействие на каждом уровне определяется его функциями.
Уровни в OSI сгруппированы в два больших класса: Media layers и Host layers. Media layers объединяет первые три уровня: Физический (physical), Канальный (data link) и Сетевой (network). Host layers объединяет следующие четыре уровня: Транспортный (transport), Сеансовый (session), Представления (presentation) и Прикладной (application). Уровни различаются как типом передаваемых на них данных (биты, фреймы, пакеты, сегменты), так и выполняемыми функциями: от работы с первичными двоичными сигналами до доступа к сетевым службам.
В контексте этой модели коммутаторы делятся на четыре вида в зависимости от того, с данными какого типа они работают.
Коммутаторы уровня L1: работают лишь на физическом уровне – с электрическими сигналами, которые просто передаются дальше. Коммутаторы такого типа чаще называют «концентраторами» и к ним можно отнести как «хабы» времен возникновения Ethernet-сетей, так и разнообразные «репитеры». Строго говоря, они уже не являются коммутаторами в современном смысле этого слова.
Коммутаторы уровня L2: функционируют на канальном уровне, где осуществляют физическую адресацию и работу с фреймами. Устройства этого уровня не понимают ip-адресов, работа на этом уровне выполняется с кадрами, или как иногда еще называют «фреймами». На этом уровне нет никаких ip-адресов, устройство распознает получателя и отправителя данных по MAC-адресу и передает фреймы между ними. Эти устройства – уже ближе к коммутаторам в их современном смысле.
Коммутаторы уровня L3: их работа происходит на сетевом уровне, предназначенном для нахождения кратчайшего маршрута передачи данных. Эти коммутаторы распознают ip-адреса и устанавливают соединения разных типов (например, PPPoE). Такие коммутаторы также часто называют маршрутизаторами.
Коммутаторы уровня L4: контролируют надежность передачи данных. Такие устройства являются наиболее сложными и многофункциональными коммуникаторами т.к. могут считывать информацию из заголовков пакетов и определять к какому конкретному приложению относится трафик и, следовательно, перенаправлять его. Такие коммутаторы часто называют «интеллектуальными коммутаторами».
В следующей – заключительной – статье про коммутацию сетей мы расскажем о режимах работы коммутаторов и некоторых прикладных тонкостях настройки корпоративной сети.
Что такое «уровень» коммутатора
Часто при выборе определенного сетевого устройства для вашей сети, можно услышать такие фразы как «коммутатор уровня L2», или «устройство L3».
В этом случае речь ведется про уровни в сетевой модели OSI.
Устройство уровня L1 – это устройство, работающее на физическом уровне, они в принципе «не понимают» ничего о данных, которые передают, и работают на уровне электрических сигналов – сигнал поступил, он передается дальше. К таким устройствам относятся так называемые «хабы», которые были популярны на заре становления Ethernet-сетей, сюда же относятся самые разнообразные рипитеры, повторители. Устройства такого типа обычно называют концентраторами.
Устройства уровня L2 работают на канальном уровне и выполняют физическую адресацию. Работа на этом уровне выполняется с кадрами, или как иногда еще называют «фреймами». На этом уровне нет никаких ip-адресов, устройство идентифицирует получателя и отправителя только по MAC-адресу и передает кадры между ними. Такие устройства как правило называют коммутаторами, иногда уточняя, что это «коммутатор уровня L2».
Устройства уровня L3 работают на сетевом уровне, который предназначен для определения пути передачи данных, и понимают ip-адреса устройств, определяют кратчайшие маршруты. Устройства этого уровня отвечают за установку разного типа соединений (PPPoE и тому подобных). Эти устройства обычно называют маршрутизаторами, хотя часто говорят и «коммутатор уровня L3».
Устройства уровня L4 отвечают за обеспечение надежности передачи данных. Это, скажем так, «продвинутые» коммутаторы, которые на основании информации из заголовков пакетов понимают принадлежность трафика разным приложениям могут принимать решения о перенаправлении такого трафика на основании этой информации. Название таких устройств не устоялось, иногда их называют «интеллектуальными коммутаторами», или «коммутаторами L4».
Уровни коммутаторов 1, 2, 3, 4: значение и отличие
Типы взаимодействия систем по сетевой модели OSI
Начнем, пожалуй, с самых основ, чтобы разобраться, откуда вообще возникло понятие уровня сетевого устройства.
В системе OSI присутствует 7 градаций обработки информации.
Расшифруем, что это значит, применительно к различного рода системам и приложениям.
Функционал устройств коммутации также организован в соответствии с этой моделью. Об этом поговорим ниже.
Что означают уровни коммутаторов L1, L2, L3, L4 и так далее…
Фактически, классические коммутаторы не поднимаются выше третьего уровня — L3. И то, эти устройства можно назвать полноценными маршрутизаторами с поправкой на функционал. Но мы пойдем по классической иерархии и обсудим подробно, как работает сетевое оборудование в соответствии с моделью OSI.
Сетевое оборудование 1 уровня (L1)
Устройства L1 работают на физической ступени. Иными словами, способны обрабатывать различные электрические сигналы от хоста к конечному потребителю и преобразовывать импульсы в логические нули и единицы. Исходя из этого, можно сказать, что обозначение «коммутатор первого уровня» не вполне корректно. К сетевому оборудованию из категории L1 относятся почти почившие ныне концентраторы, репитеры и повторители. Максимально дешевые в эксплуатации изделия с нулевой защитой трафика и такой же функциональностью. В чем отличие этих устройств от свитчей вы можете прочесть в этой статье.
Коммутаторы 2 уровня (L2)
На этом этапе к физическому подключается канальный, т.е. адресный уровень. При этом вся информация, как упоминалось выше, распространяется по сети с помощью кадров (фреймов). Все данные разбиваются на логические блоки определенного размера, чтобы коммутирующему устройству было проще распределить поток. Для адресации используется привязка МАС-адреса подключаемого оборудования к конкретному порту. Это упрощает отправку пакетов и делает канал защищенным.
Коммутаторы 3 уровня (L3)
На этом этапе возможности сетевого оборудования типа L2 дополняются функцией IP-маршрутизации. В сочетании с MAC-адресами, передача пакетов по оптимальной траектории становится еще быстрее, безопаснее и удобнее. Коммутатор просчитывает путь отправки пакета с данными, как GPS-навигатор — маршрут автомобиля перед поездкой. Именно поэтому этот функционал устройства называют маршрутизацией.
Коммутаторы 4 уровня (L4)
На этой ступени к функционалу L2 и L3 добавляется виртуализация (Virtual IP, VIP). VIP-адрес автоматически или вручную конфигурируется для отдельного сервера или группы серверов. Такой адрес также регистрируется через DNS-системы, как и обычный «физический» IP. Каждый коммутатор, ориентированный на 4-й тип обработки информации, поддерживает еще одну таблицу значений, где связаны исходный IP, исходный TCP и выбранный сервер. Подобным образом внутри крупной компании решают проблему с превышением нагрузки на отдельные сервера и перенаправлением трафика.
Отличия коммутаторов 2 и 3 уровня
Как было сказано выше, физическая отправка трафика происходит на первых трех ступенях. Первую отбрасываем по причине морального устаревания и остаются две — второй и третий, разница между которыми состоят в следующем:
Таким образом, главное, чем отличаются коммутаторы второго и третьего уровня — наличие функции маршрутизации, которая обеспечивает связь внутри VLAN — виртуальной локальной вычислительной сети — с направлением пакетов по оптимальному маршруту без потерь и задержек с учетом нагрузки на сеть.
Ничего удивительного в том, что модели коммутаторов третьего уровня стоят дороже, чем их предшественники, поскольку за счет функции маршрутизации делают передачу данных значительно быстрее, безопаснее и эффективнее. Из сопутствующих полезных функций можно также назвать:
Помимо всего прочего управляемые маршрутизирующие коммутаторы уровня L3 обладают большей мощностью и высокой пропускной способностью, так как зачастую используются в качестве коммутаторов агрегации и ядра, что требует улучшенных характеристик. Однако далеко не всем бывает нужен расширенный функционал, за который требуется платить достаточно высокую цену. Тем, кого не устраивает перспектива переплачивать за L3, но возможностей L2 недостаточно, рынок сетевого оборудования предлагает компромиссный вариант — L2+
Разница между L2 и L2+
Layer 2+ (3 Lite) — это коммутационное оборудование второй ступени с расширенным функционалом. В качестве опций в устройствах L2+ могут присутствовать некоторые функции layer 3.
Иными словами, когда коммутирующее оборудование поддерживает лишь на статическую маршрутизацию, его относят к категории L2+ иначе называемое L3 Lite. Зачастую такого выбора оказывается достаточно для адекватного функционирования сети по критериям безопасности, эффективности и надежности. Коммутаторы L2+ оптимальны для компромиссного решения задач и позволяют поддержать хороший баланс цены и возможностей.
Заключение
Выбор коммутирующего оборудования зависит от многих параметров: его доступного функционала, характеристик и параметров сети. Уровни коммутатора в данном контексте можно рассматривать как один из критериев, по которому может осуществляться такой выбор, поскольку описывает возможности всей группы устройств в целом. Если у вас еще остались вопросы, вы можете задать их нашим специалистам, которые помогут подобрать сетевое оборудование в зависимости от ваших потребностей.
Уровни коммутаторов 1, 2, 3, 4: значение и отличие