تفاوت میان سوئیچ لایه 2 و سوئیچ لایه 3

تفاوت میان سوئیچ لایه 2 و سوئیچ لایه 3 چیست؟ برای درک این موضوع ابتدا به شناخت سوئیچ به صورت مختصر میپردازیم.

سوئیچ شبکه چیست؟

همان طور که می دانید شبکه های رایانه ای در نتیجه همگرایی فن آوری رایانه و ارتباطات پدید آمده اند که این در نهایت باعث ایجاد سیستم یکپارچه ای شد که قادر به انتقال همه نوع داده و اطلاعات است. برای اتصال چند دستگاه و ایجاد یک شبکه، نیازبه یک پل ارتباطی می باشد و دقیقاً جایی است که سوئیچ های شبکه وارد می شوند. در واقع با خرید سوئیچ شبکه پل ارتباطی میان دستگاه های موجود در یک شبکه ایجاد شده و آنها را با هم متصل می نماید.

جهت آشنایی بیشتر با سوئیچ های شبکه به لینک مجاور مراجعه نمایید: سوئیچ شبکه چیست؟

با پیشرفت سریع شبکه های رایانه ای در طی سالیان متمادی، سوئیچینگ رده بالا به یکی از مهمترین کارکردها تبدیل شده است تا دستگاه های مختلف در یک شبکه رایانه ای بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. آن ها قادر به انتقال سریع و کارآمد داده ها از یک نقطه به نقطه دیگر هستند و بسته های داده را از فرستنده دریافت آدرس مقصد منتقل می کنند.

سوئیچ های شبکه به دو دسته سوئیچ های لایه 2 و لایه 3 تقسیم می شوند. حالا ما می خوایم تفاوت میان سوئیچ های لایه 2 و 3 رو بررسی کنیم.

سوئیچ لایه 2 چیست؟

سوئیچ های لایه 2 اساساً فقط سوئیچینگ را انجام می دهند ، به این معنی که آنها با استفاده از آدرس MAC دستگاه ها، هدایت بسته های داده از پورت مبدا به پورت مقصد انجام می دهند. البته این کار را با حفظ MAC Address ها انجام می دهند تا به یاد داشته باشد کدام پورت ها دارای آدرس‌های MAC هستند. مک آدرس ها در لایه 2 مدل OSI عمل می کنند. هر دستگاه یک Mac Address مخصوص به خود داشته به این صورت است که می توان دستگاه ها را از یکدیگر متمایز دانست.

این نرم افزار از تکنیک های سوئیچینگ مبتنی بر سخت افزار برای مدیریت ترافیک در یک شبکه محلی (VLAN) استفاده می کند. به زبان ساده ، یک سوئیچ لایه 2 به عنوان پلی بین چندین دستگاه عمل می کند.

سوئیچ های لایه 2 مانند سوئیچ های سیسکو سری 2960 که خود به مدل های مختلفی نظیر 2960، 2960S، 2960X و 2960G تقسیم می شوند.

سوئیچ لایه 3 چیست؟

سوئیچ Layer 3 دقیقاً برعکس آنچه سوئیچ Layer 2 انجام می دهد. سوئیچ های لایه 2 قادر به مسیریابی بسته های داده در لایه 3 نیستند. برخلاف سوئیچ های لایه 2، سوئیچ های لایه 3 با استفاده از آدرس های IP مسیریابی می کند. آنها یک دستگاه سخت افزاری تخصصی هستند که در مسیریابی بسته های داده استفاده می شوند.

این سوئیچ ها دارای قابلیت تعویض سریع و از چگالی پورت بالاتری برخوردار می باشند. سوئیچ های لایه 3 دارای کارایی بیشتری نسبت به روترهای سنتی هستند و مهمترین مزینت آنان این است که می توانند بسته های داده را بدون ایجاد هوپ های اضافی در شبکه مسیر یابی نمایند، بنابراین این کار را سریع تر از روترها انجام می دهند. با این حال، آنها فاقد برخی قابلیت های اضافی یک روتر هستند.

این سوئیچ ها به دلیل قابلیت های بالایی که دارند برای شرکت های بزرگ مناسب می باشند. به عبارت ساده تر ، سوئیچ Layer 3 چیزی جز یک روتر پر سرعت اما بدون اتصال WAN نیستند.

سوئیچ های لایه 3 مانند سوئیچ های سیسکو سری 3750 مانندسوئیچ سیسکو WS-C3750G-24TS-S1U، سوئیچ سیسکو سری 3850 مانندسوئیچ سیسکو WS-C3850-12S-S، سوئچ های سری 3560 مانند سوئیچ سیسکو WS-C3560-48PS-S وسوئیچ های سیسکو سری 9300C هستند.

تفاوت میان سوئیچ های لایه 2 و 3:

1ـ سوئیچینگ در مقابل مسیریابی در لایه 2 و 3:

سوئیچینگ در لایه 2 مدل مرجع OSI عمل می کند، جایی که بسته های داده بر اساس آدرس های MAC به درگاه مقصد هدایت می شوند. بنابراین می توان گفت سوئیچ لایه 2 ساده است. از طرف دیگر سوئیچ لایه 3 ، یک دستگاه سخت افزاری تخصصی است که برای مسیریابی بسته های داده با استفاده از آدرس های IP استفاده می شود. بنابراین مسیریابی را انجام می دهد.

2ـ عملکرد سوئیچ لایه 2 و 3:

سوئیچ لایه 2 فقط می تواند بسته ها را از یک درگاه به درگاه دیگر منتقل کند، در حالی که سوئیچ لایه 3 قادر به تعویض و همچنین مسیریابی می باشد. پس در واقع سوئیچ های لایه 2 قادر به مسیریابی نمی باشند و تنها می توانند در همان شبکه ارتباط ایجاد نمایند. در حالی که در لایه 3 دستگاه ها می توانند با خارج و یا داخل شبکه ارتباط برقرار نمایند.

3ـ آدرس MAC در مقابل آدرس IP در سوئیچ لایه 2 و 3:

سوئیچ های لایه 2 از آدرس MAC دستگاه ها برای هدایت بسته های داده از پورت منبع به پورت مقصد استفاده می کنند. آنها بسته ها را با حفظ جدول آدرس MAC هدایت می کنند. در عوض ، سوئیچ های لایه 3 از آدرس های IP برای پیوند شبکه های مختلف با استفاده از پروتکل های مسیریابی ویژه استفاده می کنند.

4ـ برنامه های سوئیچ های لایه 2 و 3:

سوئیچینگ لایه 2 مبتنی بر سخت افزار است و سوئیچ ها از ASIC (مدارهای مجتمع ویژه برنامه) برای حفظ جدول آدرس MAC استفاده می کنند. آنها مانند یک LAN معمولی عمل کرده و دامنه های بزرگتر را به دامنه های کوچکتر تبدیل می نمایند و از فرآیندی به نام پروتکل حل آدرس (ARP) برای تعیین آدرس های MAC سایر دستگاه ها استفاده می کنند. در حالی که سوئیچ های لایه 3 ترکیبی از سوئیچ ها و روترهای مدرن هستند که معمولاً برای مسیریابی در شبکه های مجازی (VLAN) استفاده می شود.

5ـ سرعت سوئیچ های لایه 2 و 3:

به طور معمول سرعت انتقال اطلاعات در سوئیچ های لایه 3 کم تر از سوئیچ های لایه 2 می باشد که دلیل آن پردازش انجام شده بر روی بسته ها می باشد. در عوض ، سوئیچ های لایه 2 وقت کمی جهت یافتن بهترین مسیر ممکن برای ارسال بسته ها به درگاه مقصد می گذارند و زمان کمی را جهت بررسی آن می گذارند.

جهت آشنایی بیشتر با سوئیچ های مدیریتی و غیر مدیریتی به لینک مجاور مراجعه نمایید:  سوئیچ های مدیریتی و غیرمدیریتی

نتیجه گیری:

سرعت انتقال اطلاعات توسط سوئیچ ها به قدرت پردازش، Switching fabric و الگوریتم آن بستگی دارد. پیچیدگی سوئیچ ها بسته به نوع لایه در مدل OSI دارد. مدل OSI یک مدل مفهومی است که عملکردهای ارتباطی را برای چگونگی ارتباط برنامه ها از طریق شبکه استاندارد فراهم می کند.

مدل OSI برای اطمینان از سازگاری سیستم های ارتباطی داده در سراسر جهان ایجاد شده است. سالیان سال است که سوئیچ های لایه 2 در کل جهان استفاده می شوند. اما رفته رفته با گذشت زمان و رشد فناوری اطلاعات، برنامه ها به پیکربندی شبکه ای قوی تر و قابل اطمینان تر نیاز پیدا کردند. در این زمان سوئیچ های لایه 3 با قابلیت های بهتر و وسیع تری به بازار عرضه شدند.