Скорее всего, вам известно, что стандартные сетевые коммутаторы работают на канальном уровне, также известном как уровень 2 модели OSI. Они перемещают пакеты на основе MAC-адресов, что быстро, но ограничено по масштабу. Однако некоторые устройства ломают эту парадигму. Они включают функции маршрутизатора и работают на сетевом уровне, или уровне 3. Коммутатор третьего уровня чрезвычайно похож на маршрутизатор, но на этом не останавливается. Он использует аппаратные оптимизации, чтобы передавать данные с такой же скоростью, как коммутатор второго уровня, принимая при этом интеллектуальные решения о маршрутизации.
Почему коммутаторы третьего уровня быстрее маршрутизаторов
Фундаментальное различие заключается в аппаратном обеспечении. Стандартный маршрутизатор анализирует адреса источника и назначения на уровне 3, чтобы определить путь для каждого пакета. Он обрабатывает эту логику в программном обеспечении. Коммутатор третьего уровня, с другой стороны, построен на коммутационном оборудовании. Такая архитектура позволяет ему принимать решения на уровне 3, как и маршрутизатор, но со скоростью, которая, как правило, превосходит специализированное маршрутизирующее оборудование в локальной вычислительной сети (LAN).
Многие коммутаторы третьего уровня Cisco по сути являются маршрутизаторами, которые работают быстрее, поскольку они построены на «коммутационном» оборудовании с кастомизированными чипами внутри корпуса. Эти чипы выполняют основную работу, которая в противном случае замедлила бы традиционный маршрутизатор.
Как работает динамическое перепрограммирование оборудования
Механизмы сопоставления шаблонов и кэширования на коммутаторах третьего уровня похожи на те, что используются в маршрутизаторах. Оба используют протокол маршрутизации и таблицу маршрутизации для определения лучшего пути для трафика. Однако коммутатор третьего уровня обладает возможностью динамически перепрограммировать аппаратное обеспечение с использованием актуальной информации о маршрутизации на уровне 3.
Именно это динамическое перепрограммирование позволяет обрабатывать пакеты быстрее. Вместо того чтобы процессор «думал» над каждым пакетом, аппаратные таблицы обновляются с помощью последних данных о маршрутизации. На современных коммутаторах третьего уровня информация, полученная от протоколов маршрутизации, используется для обновления этих аппаратных таблиц кэширования. Затем коммутатор использует эти закэшированные данные для принятия решений о высокоскоростной передаче.
Коммутатор третьего уровня использует протоколы маршрутизации для обновления аппаратных таблиц кэширования, что позволяет ему принимать решения на уровне 3 со скоростью уровня 2.
Какое устройство следует использовать?
Если вы работаете в среде локальной сети (LAN), коммутатор третьего уровня обычно является более быстрым выбором. Он сочетает в себе интеллектуальное определение пути маршрутизатора с высокой пропускной способностью коммутатора. Для обычных пользователей это означает меньшую задержку и более плавный поток данных по внутренней сети. Для сетевых администраторов это означает, что одно устройство может выполнять задачи как коммутации, так и маршрутизации, не становясь узким местом.
Так что это — маршрутизатор или коммутатор? Во многих современных сетях это различие размывается. Наиболее важным устройством является то, которое способно принимать умные решения на высокой скорости, и коммутация третьего уровня — это именно тот способ, который это обеспечивает.
