Síťové přepínače pracují na vrstvě 2 (datové spojení) modelu OSI, zatímco síťové směrovače pracují na vrstvě 3 (síť). Tento rozdíl vede k nejasnostem ohledně definice a účelu přepínače vrstvy 3, nazývaného také vícevrstvý přepínač.
Co je přepínač vrstvy 3?
Přepínač vrstvy 3 je specializované hardwarové zařízení používané při směrování sítě. Přepínače na 3. vrstvě mají technicky mnoho společného s typickými routery, a to nejen fyzickým vzhledem. Oba mohou podporovat stejné směrovací protokoly, kontrolovat příchozí pakety a provádět dynamická rozhodnutí o směrování na základě zdrojové a cílové adresy uvnitř.
Jednou z hlavních výhod přepínače vrstvy 3 oproti směrovači je způsob, jakým se provádějí rozhodnutí o směrování. U přepínačů na 3. vrstvě je méně pravděpodobné, že zaznamenají latenci sítě, protože pakety nemusí provádět další kroky přes směrovač.
Účel přepínačů vrstvy 3
Přepínače vrstvy 3 byly koncipovány jako způsob, jak zlepšit výkon směrování sítě ve velkých místních sítích, jako jsou podnikové intranety.
Klíčový rozdíl mezi přepínači a směrovači vrstvy 3 spočívá v hardwarových vnitřnostech. Hardware uvnitř přepínače vrstvy 3 kombinuje hardware typických přepínačů a směrovačů a nahrazuje část softwarové logiky směrovače hardwarovým integrovaným obvodem a nabízí tak lepší výkon pro místní sítě.
Přepínač Layer 3 byl navíc navržen pro použití na intranetech a obvykle nebude mít WAN porty a funkce rozlehlé sítě, které nabízí standardní router.
Tyto přepínače se nejčastěji používají k podpoře směrování mezi virtuálními sítěmi LAN. Mezi výhody přepínačů vrstvy 3 pro sítě VLAN patří:
- Snižuje objem vysílání.
- Zjednodušená správa zabezpečení.
- Vylepšená izolace chyb.
Jak fungují přepínače vrstvy 3
Typický přepínač dynamicky směruje provoz mezi svými jednotlivými fyzickými porty podle fyzických adres – MAC adres – připojených zařízení. Přepínače vrstvy 3 využívají tuto schopnost při správě provozu v rámci sítě LAN.
Tento proces řízení provozu také rozšiřují pomocí informací o IP adrese k rozhodování o směrování při řízení provozu mezi sítěmi LAN. Naproti tomu přepínače vrstvy 4 zohledňují také čísla portů TCP nebo UDP.
Použití přepínače vrstvy 3 s VLAN
Každá virtuální LAN musí být zadána a namapována na přepínači. Musí být také specifikovány parametry směrování pro každé rozhraní VLAN.
Některé přepínače vrstvy 3 implementují podporu DHCP, kterou lze použít k automatickému přidělování IP adres zařízením v rámci VLAN. Alternativně lze použít externí server DHCP nebo samostatně nakonfigurovat statické adresy IP.
Většina domácích sítí nepoužívá virtuální sítě LAN.
Výzvy s přepínači vrstvy 3
Přepínače vrstvy 3 stojí více než běžné přepínače, ale méně než routery. Konfigurace a správa těchto přepínačů a sítí VLAN také vyžaduje další úsilí.
Aplikace přepínačů vrstvy 3 jsou omezeny na intranetová prostředí s dostatečně velkým rozsahem podsítí zařízení a provozu. Domácí sítě obvykle nemají pro tato zařízení využití. Přepínače na 3. vrstvě nemají funkci WAN a nenahrazují směrovače.
Pojmenování těchto přepínačů pochází z konceptů modelu OSI, kde je vrstva 3 známá jako síťová vrstva. Tento teoretický model však nedělá dobře rozlišení praktických rozdílů mezi průmyslovými produkty. Pojmenování způsobilo na trhu mnoho zmatků.
