Verkkokytkimet toimivat OSI-mallin tasolla 2 (tietoyhteys), kun taas verkkoreitittimet toimivat Layer 3:ssa (verkko). Tämä ero johtaa sekaannukseen Layer 3 -kytkimen, jota kutsutaan myös monikerroksiseksi kytkimeksi, määritelmästä ja tarkoituksesta.
Mikä on kerroksen 3 kytkin?
Layer 3 -kytkin on erikoistunut laitteisto, jota käytetään verkon reitityksessä. Layer 3 kytkimillä on teknisesti paljon yhteistä tyypillisten reitittimien kanssa, ei vain fyysisesti. Molemmat voivat tukea samoja reititysprotokollia, tarkastaa saapuvat paketit ja tehdä dynaamisia reitityspäätöksiä sisällä olevien lähde- ja kohdeosoitteiden perusteella.
Yksi Layer 3 -kytkimen tärkeimmistä eduista reitittimeen verrattuna on tapa, jolla reitityspäätökset tehdään. Layer 3 kytkimet eivät todennäköisesti koe verkon latenssia, koska pakettien ei tarvitse suorittaa lisävaiheita reitittimen kautta.
Tason 3 kytkimien tarkoitus
Layer 3 kytkimet suunniteltiin tapaksi parantaa verkon reititystehoa suurissa lähiverkoissa, kuten yritysten intranetissä.
Avainero Layer 3 -kytkimien ja reitittimien välillä on laitteiston sisäisissä osissa. Layer 3 -kytkimen sisällä oleva laitteisto yhdistää tyypillisten kytkimien ja reitittimien laitteiston ja korvaa osan reitittimen ohjelmistologiikasta integroidulla piirilaitteistolla, mikä tarjoaa paremman suorituskyvyn paikallisissa verkoissa.
Lisäksi, koska Layer 3 -kytkin on suunniteltu käytettäväksi intranetissä, siinä ei yleensä ole WAN-portteja ja suuralueverkko-ominaisuuksia, joita tavallinen reititin tarjoaa.
Näitä kytkimiä käytetään yleisimmin tukemaan reititystä virtuaalisten lähiverkkojen välillä. Layer 3 -kytkimien etuja VLAN-verkoissa ovat:
- Vähentää lähetysliikenteen määrää.
- Yksinkertaistettu suojauksen hallinta.
- Parannettu vianeristys.
Kuinka kerroksen 3 kytkimet toimivat
Tyypillinen kytkin reitittää liikenteen dynaamisesti yksittäisten fyysisten porttiensa välillä yhdistettyjen laitteiden fyysisten osoitteiden - MAC-osoitteiden - mukaan. Layer 3 kytkimet käyttävät tätä ominaisuutta hallittaessa liikennettä lähiverkon sisällä.
Ne myös laajentavat tätä liikenteen käsittelyprosessia käyttämällä IP-osoitetietoja reitityspäätösten tekemiseen LAN-verkkojen välisen liikenteen hallinnassa. Sitä vastoin Layer 4 kytkimet huomioivat myös TCP- tai UDP-porttinumerot.
Layer 3 -kytkimen käyttäminen VLAN-verkkojen kanssa
Jokainen virtuaalinen LAN on syötettävä ja porttikartoitettava kytkimessä. Jokaisen VLAN-liitännän reititysparametrit on myös määritettävä.
Jotkin Layer 3 -kytkimet toteuttavat DHCP-tuen, jota voidaan käyttää IP-osoitteiden automaattiseen määrittämiseen VLAN-laitteille. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää ulkopuolista DHCP-palvelinta tai staattisia IP-osoitteita, jotka määritetään erikseen.
Useimmat kotiverkot eivät käytä virtuaalisia lähiverkkoja.
Haasteita kerroksen 3 kytkimillä
Layer 3 kytkimet maksavat enemmän kuin tavalliset kytkimet, mutta vähemmän kuin reitittimet. Näiden kytkimien ja VLAN-verkkojen määrittäminen ja hallinta vaatii myös lisäponnistuksia.
Layer 3 -kytkimien sovellukset rajoittuvat intranet-ympäristöihin, joissa on riittävän suuri määrä laitealiverkkoja ja liikennettä. Kotiverkoilla ei yleensä ole käyttöä näille laitteille. Layer 3 -kytkimet eivät korvaa reitittimiä, koska WAN-toiminnallisuus puuttuu.
Näiden kytkimien nimeäminen on peräisin OSI-mallin käsitteistä, jossa kerros 3 tunnetaan verkkokerroksena. Tämä teoreettinen malli ei kuitenkaan erota teollisuuden tuotteiden välisiä käytännön eroja hyvin. Nimeäminen on aiheuttanut paljon hämmennystä markkinoilla.
