Чем отличается коммутатор 3 уровня от маршрутизатора

Коммутатор 3 уровня и маршрутизатор: Что выбрать?

В мире сетей термин коммутатор 3 уровня и маршрутизатор часто используются в обоих случаях- и то, и другое широко используется при передаче данных по сети. Проще говоря, коммутатор 3 уровня соединяет хосты для формирования локальных сетей (LAN), в то время, как маршрутизатор соединяет несколько локальных сетей в глобальные сети (WAN). Между ними очень легко запутаться: они имеют много общего, поскольку оба поддерживают одинаковые протоколы маршрутизации, проверяют входящие пакеты и принимают динамические решения о маршрутизации на основе адресов источника и назначения внутри. Но они различаются по производительности, гибкости, стоимости и т.д. Поэтому мы собираемся помочь Вам принять правильное решение относительно выбора.

Коммутатор 3 уровня : смешивание и согласование коммутации уровня 2/3

Коммутатор 3 уровня — это устройство, которое пересылает трафик на основе информации уровня 3 (главным образов через mac-адрес). коммутатор 3 уровня поддерживает все функции коммутации, а также имеет некоторые функции маршрутизации между VLAN. Он задуман, как технология ля повышения производительности сетевой маршрутизации в больших локальных сетях. Для коммутатора 3 уровня перенаправление уровня выполняется специализированными ASIC — это быстрее, чем маршрутизаторы, но им обычно не хватает расширенных возможностей маршрутизаторов. В отличие от маршрутизаторов, коммутатор 3 уровня менее подвержен задержке в сети, поскольку пакетам не нужно выполнять дополнительные действия через маршрутизатор. коммутатор 3 уровня выполняет функции, как и уровня 2, поэтому, его также называют “многоуровневым” коммутатором, и некоторые коммутаторы 10GbE и Gigabit PoE коммутаторы относятся к этому типу.

Коммутатор 3 уровня — это прежде всего устройство для локальной вычислительной сети (LAN — Local Area Network). Т.е. данный коммутатор должен маршрутизировать трафик в локальной сети между существующими сегментами. Обычно он используется на уровне распределения (Distribution Layer) в иерархической модели сети.

Маршрутизатор: для разных сетей и протоколов

Маршрутизатор — это вездесущее оборудование, применяемое в домашних сетях и сетях малого бизнеса. Это позволяет осуществлять связь между устройствами , подключенными к нему, и интернетом. Маршрутизатор может пересылать трафик (пакеты) на основе информации уровня 3, используя IP-адрес. Это позволяет сети проходить через разные протоколы . Маршрутизатор также служит первой линией безопасности, защищающей сеть от любых атак и вторжений. Работая, чтобы направить пакеты к месту назначения, маршрутизатор анализирует адрес назначения уровня 3 каждого пакета и определяет лучший следующий переход для него. Этот процесс занимает время, и, следовательно, каждый пакет сталкивается с некоторой задержкой.

Маршрутизатор предназначен для подключения локальной сети (LAN) к Глобальной компьютерной сети (WAN — Wide Area Network), т.е. осуществляет маршрутизацию трафика во внешний мир (Интернет, филиалы, удаленные сотрудники) и обратно.

Основные характеристики коммутатора 3 уровня и маршрутизатора:

Коммутатор 3 уровня и маршрутизатор: сходства и различия

Сходства:

Коммутатор 3 уровня является как коммутатором, так и маршрутизатором: его можно рассматривать как маршрутизатор с несколькими портами Ethernet и с функцией коммутации. коммутатор 3 уровня включает коммутацию пакетов, проверяя их IP-адреса и МАС-адреса. Таким образом, коммутаторы уровня 3 могут разделить порты на отдельные VLAN и выполнять маршрутизацию между ними. Как и традиционный маршрутизатор, коммутатор 3 уровня также можно настроить для поддержки протоколов маршрутизации, таких как RIP, OSPF и EIGRP.

Различия:

Аппаратное обеспечение — основное различие между коммутатором L3 и маршрутизатором. Аппаратное обеспечение внутри коммутатора 3 уровня сочетает его с традиционными коммутаторами и маршрутизаторами, обеспечивая более высокую производительность для локальных сетей. Кроме того, коммутатор 3 уровня , разработанный специально для использования в интрасетях, обычно не имеет портов WAN и обладает функциями, которыми обычно обладает традиционный маршрутизатор. Таким образом, коммутатор 3 уровня часто используется для поддержки маршрутизации между VLAN.

Интерфейсы — еще одно различие между коммутатором L3 и маршрутизатором. коммутатор 3 уровня ограничен в поддерживаемых им интерфейсах (обычно это просто Ethernet для RJ45 и одномодовое/многомодовое волокно). В то время, как у маршрутизатора есть больше опций, таких как SDH, SONET, E1/Т1 и т.д. Кроме того, маршрутизаторы были устройствами, которые подключали LAN к WAN, а коммутаторы были просто устройствами LAN.

Принцип работы – коммутатор 3 уровня просматривает МАС-адрес хоста назначения и отправляет кадр только этому получателю. Маршрутизатор ссылается на целевой IP-адрес, а не на его МАС-адрес, поэтому он обеспечивает больше функциональных возможностей, чем простая маршрутизация пакетов, например назначение IP-адресов (DHCP) и фильтрация брандмауэра.

За исключением трех основных отличий, касающихся коммутатора 3 уровня от маршрутизатора, в следующей таблице приведены некоторые другие аспекты, помогающие отличить коммутатор 3 уровня от маршрутизатора.

Коммутатор 3 уровня и маршрутизатор: Как выбрать?

Один из общих разговоров, касающихся коммутатора 3 уровня по сравнению с маршрутизатором, заключается в том, что, если существует маршрутизатор, нам нужен коммутатор 3 уровня . Фактически, каждый из них может быть развернут в различных ситуациях и сценариях. Основываясь на сходствах и различиях, которые мы объяснили, ваш выбор на самом деле зависит от дизайна вашей сети и того, чего вы пытаетесь достичь.

Для коммутатора 3 уровня:

Из-за отсутствия возможности глобальной сети применение коммутаторов L3 часто попадает в среду интрасети с достаточно большим масштабом подсетей, устройств и трафика. Это может оправдать следующие сценарии:

• Департаментам нужны собственные широковещательные домены для обеспечения производительности или безопасности.
• Соедините свои комнаты и примите решение о коммутаторе L3, предоставляя больше интерфейсов Ethernet для прямого подключения к серверу, чем маршрутизатор.
• Подключите свои внутренние офисы через каналы уровня 2 через интернет-провайдера, вы можете напрямую разорвать соединение на коммутаторе L3 и одновременно настроить маршрутизацию на нем.
• Когда вам нужно больше сквозного и прямого доступа и связи между VLAN, лучше всего выбрать коммутатор 3 уровня .
• Сеть с большим количеством трансляций, которая нуждается в улучшении производительности VLANS.

Для маршрутизатора:

По мере того как каналы глобальной сети становятся в большей степени основанными на Ethernet, наблюдается тенденция к замене коммутаторов уровня 3 на маршрутизаторы. Однако маршрутизатор все еще обладает некоторыми специальными функциями, которые не может поддерживать коммутатор 3 уровня . Это незаменимо в таких ситуациях.

• Если вы собираетесь напрямую подключиться к интернет-провайдеру для предоставления доступа в Интернет, для этого создан маршрутизатор.
• Если вам необходимо объединить ваши офисы, например, чтобы соединить два офиса через общедоступный Интернет более безопасным способом, маршрутизатор может лучше удовлетворить потребности.
• Если вы являетесь CE, участвующим в конфигурации MPLS, вам нужен маршрутизатор.

Заключение

Когда вы выбираете между коммутатором L3 и маршрутизатором, вам необходимо понять бизнес-требования, прежде чем принимать решение: как правило, правильно выбрать маршрутизатор, когда большую часть времени ваше устройство выполняет маршрутизацию, в противном случае – коммутатор 3 уровня . Коммутатор может подходить лучше, когда вам нужно больше портов, лучшая производительность сети и сегментация VLAN. FS предоставляет полный набор решений и продуктов для сетевых коммутаторов, включая SFP коммутатор , медный коммутатор и высококлассный коммутатор 40/100G. Для получения более подробной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по ru@fs.com.

Источник

В чем принципиальное отличие L3 коммутатора от маршрутизатора?

L3-свич хорошо «гоняет» (пропускает без значимого изменения) трафик, делает обычный forwarding между сетями, умеет динамическую маршрутизацию. Из начального пакета он меняет в основном source и destination MAC-адреса, QoS да CRC. Конечно, навороченные коммутаторы умеют делать GRE, некоторые даже IPSec, но вы не получите большой производительности от этого.

Маршрутизатор именно «молотит» пакетики с данными — активно вносит изменения в заголовки, инкапсулирует в туннели, натит, терминирует ppp-сети. Он, как видите, активно меняет содержимое пакетов, залазя глубже уровня ethernet.

Отсюда отличие во внутреннем устройстве — внутри коммутатора ASICи и QoS-процессоры, внутри маршрутизатора — умные процессоры и другие различные приблуды для своих целей (аппаратная поддержка шифрования)

Если вы посмотрите router perfomance и switch perfomance таблицы, вы увидите, что у коммутаторов производительность измеряется в количестве пропущенного трафика, а у маршрутизатора — в количестве обработанных пакетов.

Ну и да, отличие, конечно же в наборе функций) Понятно, что тот же isis в большинстве случаев умеет и коммутатор, и маршрутизатор. Но если сравнивать по feature navigator например, вы увидите, что на самом деле коммутаторы умеют меньше.

В моем представлении, L3-коммутатор имеет меньшую L3-функциональность, чем маршрутизатор, но при этом, как правило, его устройство оптимизировано с целью максимизации производительности. Грубо говоря, L3-коммутатор умеет делать меньше разных вещей, но делает их лучше.

Маршрутизатор, как правило, умеет поднимать VPN-тоннели, иногда (все реже и реже с распространением Ethernet везде) маршрутизаторы поддерживают отличные от Ethernet L2-технологии. Зачастую маршрутизаторы имеют богатую функциональность в области безопасности (встроенный firewall, ips и прочая).

L3-коммутатор умеет обмениваться маршрутами с другими устройствами и перенаправлять («форвардить») трафик. С целью увеличения производительности используются специализированные аппаратные решения (ASIC для перенаправления трафика, аппаратная поддержка префиксных деревьев и прочая). Так как аппаратные ресурсы дороги, то по некоторым численным характеристикам (количество маршрутов, например) L3-коммутатор может отставать от маршрутизатора.
Кроме того, L3-коммутатор поддерживает технологии из сферы коммутации (xSTP, etherchannel и т.д.)

Таким образом, маршрутизатор обладает богатой L3-функциональностью, L3-коммутатор — более узкой, но оптимизированной, L3-функциональностью и, вдобавок, функциональностью «обычного» коммутатора.

Наконец, не стоит забывать, что все подобные абстракции и категоризации довольно условны и в жизни можно найти им контрпримеры.

Маршрутизатор — маршрутизирует.
Коммутатор — коммутирует 😀

Иными словами, маршрутизатор способен строить маршруты между разными подсетями, оперировать протоколами динамической/статической маршрутизации, используя третий уровень модели OSI.
Коммутатор же, изначально устройство второго уровня, способен использовать третий уровень лишь в немногих случаях, например в построении VLAN’ов
Коммутатор не воспринимает ip-маршруты, не может служить шлюзом, и в принципе предназначен для других целей.

Простая аналогия, к примеру: Велосипед и Мотоцикл. Суть — примерно одна. Назначение, а значит и способ применения — совершенно разные.

Источник