Коммутаторы уровня 2 и уровня 3: какой из них вам нужен?

В целом, коммутатор уровня 2 является одним из основных устройств, используемых для подключения всех сетей и клиентских устройств. Однако с ростом разнообразия сетевых приложений и реализацией конвергенции сетей коммутаторы уровня 3 получили широкое распространение в центрах обработки данных, сложных корпоративных сетях и коммерческих приложениях. Таким образом, возникает вопрос: между коммутаторами уровня 2 и уровня 3, какой из них является правильным выбором для сетевой коммутации?

Коммутаторы уровня 2 и коммутаторы уровня 3: что это такое?

Модель взаимодействия открытых систем (OSI) использует коммутаторы уровня 2 и уровня 3. Эта модель является эталонной структурой для описания и объяснения сетевых коммуникаций. Модель OSI состоит из семи уровней: прикладного, представления, сеансового, транспортного, сетевого, канального и физического. Уровни 2 и 3 соответствуют канальному и сетевому уровням соответственно. Коммутаторы, работающие на этих уровнях, называются коммутаторами уровня 2 и коммутаторами уровня 3.

Рисунок 1: Уровни 2 и 3 в модели OSI.

Различия между коммутаторами уровня 2 и уровня 3

Основное различие между уровнем 2 и уровнем 3 заключается в их возможностях маршрутизации. Коммутаторы уровня 2 используют только MAC-адреса и не обращают внимания на IP-адреса или детали более высоких уровней. Коммутаторы уровня 3, или многоуровневые коммутаторы, могут выполнять все функции коммутаторов уровня 2, а также дополнительную статическую и динамическую маршрутизацию. Это означает, что коммутаторы уровня 3 имеют как таблицы MAC-адресов, так и таблицы IP-маршрутизации, что позволяет им обрабатывать взаимодействие VLAN и маршрутизацию пакетов между различными VLAN. Существуют также коммутаторы уровня 2+ (Layer 3 Lite), которые добавляют только статическую маршрутизацию. Помимо маршрутизации пакетов, коммутаторы уровня 3 включают функции, требующие знания IP-адресов входящих данных, такие как пометка трафика VLAN на основе IP-адресов, а не ручной настройки портов. Коммутаторы уровня 3 повышают мощность и безопасность по мере необходимости.

При выборе между коммутаторами уровня 2 и уровня 3 учитывайте контекст применения. Если у вас чистая область уровня 2, то достаточно коммутатора уровня 2. Чистая область уровня 2 — это место, где подключены хосты, и там работают коммутаторы уровня 2. Это часто называют уровнем доступа в сетевой топологии. Если вам нужно агрегировать коммутаторы и выполнять маршрутизацию VLAN между ними, потребуется коммутатор уровня 3. Это соответствует уровню распределения в сетевой топологии.

Рисунок 2: Когда использовать коммутаторы уровня 2, коммутаторы уровня 3 и маршрутизаторы?

Ключевые соображения при покупке коммутаторов уровня 2 и уровня 3

При покупке коммутаторов уровня 2 или уровня 3 следует изучить несколько ключевых параметров, включая скорость пересылки, пропускную способность объединительной панели, количество VLAN, память MAC-адресов и задержку.

Скорость пересылки (или пропускная способность) означает способность объединительной панели (или коммутационной матрицы) пересылать данные. Когда пропускная способность превышает сумму скоростей всех портов, это считается неблокирующим. Скорость пересылки измеряется в пакетах в секунду (pps). Формула расчета скорости пересылки коммутатора выглядит следующим образом:

Скорость пересылки (pps) = количество портов 10 Гбит/с * 14 880 950 pps + количество портов 1 Гбит/с * 1 488 095 pps + количество портов 100 Мбит/с * 148 809 pps

Например, если у FS S5850-32S2Q есть 32 порта 10G и 2 порта 40G, его скорость пересылки составляет:

32 * 14 880 950 pps + 2 * 4 * 14 880 950 pps = 595 238 000 pps ≈ 596 Mpps

Следующий параметр — пропускная способность объединительной панели или емкость коммутационной матрицы, которая представляет собой сумму скоростей всех портов. Сумма скоростей всех портов рассчитывается дважды: один раз для направления передачи (Tx) и один раз для направления приема (Rx). Пропускная способность объединительной панели выражается в битах в секунду (bps).

Пропускная способность объединительной панели (bps) = Количество портов * Скорость передачи данных порта * 2

Таким образом, для S5850-32S2Q пропускная способность объединительной панели составляет:

(32 * 10 Гбит/с + 2 * 40 Гбит/с) * 2 = 800 Гбит/с

Еще одним важным параметром является количество настраиваемых VLAN. Как правило, коммутатору уровня 2 достаточно 1K (1024) VLAN, в то время как типичное количество VLAN для коммутаторов уровня 3 составляет 4k (4096). Память таблицы MAC-адресов указывает, сколько MAC-адресов может хранить коммутатор, обычно это 8k или 128k. Задержка — это время задержки, возникающее при передаче данных, и желательно, чтобы она была как можно короче, обычно измеряется в наносекундах (нс).

Наши коммутаторы, подкрепленные гарантией качества, обеспечивают бесперебойное соединение и расширенные функции. Выбирайте C-Data для надежных, высококачественных коммутаторов, оптимизирующих вашу сетевую инфраструктуру. Повысьте свои сетевые возможности с коммутаторами уровня 2 и уровня 3 от C-Data.