Síťové přepínače fungují na vrstvě 2 (datové spojení) modelu OSI, zatímco síťové směrovače fungují na vrstvě 3 (síť). Tento rozdíl vede ke zmatku 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 v síti. Přepínače vrstvy 3 mají technicky hodně společného s typickými routery, a to nejen ve fyzickém vzhledu. Oba mohou podporovat stejné směrovací protokoly, kontrolovat příchozí pakety a provádět dynamická rozhodnutí o směrování na základě zdrojových a cílových adres uvnitř. Jednou z hlavních výhod přepínání vrstvy 3 přes router je způsob provádění rozhodnutí o směrování. U přepínačů vrstvy 3 je méně pravděpodobné, že dojde k latenci sítě, protože pakety nemusí přes router provádět další kroky.
Účel přepínačů vrstvy 3
Přepínače vrstvy 3 byly koncipovány jako způsob, jak zlepšit výkon směrování sítě ve velkých lokálních sítích, jako jsou podnikové intranety. Klíčový rozdíl mezi přepínači vrstvy 3 a směrovači spočívá v interních hardwaru. Hardware uvnitř přepínače vrstvy 3 kombinuje hardware typických přepínačů a směrovačů a nahrazuje část softwarové logiky routeru hardwarem integrovaných obvodů, aby nabídl lepší výkon pro místní sítě. Přepínač vrstvy 3, který byl navržen pro použití na intranetech, obvykle nebude mít porty WAN a funkce rozsáhlé sítě, které standardní router nabízí. Tyto přepínače se nejčastěji používají k podpoře směrování mezi virtuálními LAN. Mezi výhody přepínačů vrstvy 3 pro VLAN patří:
- Snižuje objem vysílaného provozu.
- Zjednodušená správa zabezpečení.
- Vylepšená izolace poruch.
Jak fungují přepínače vrstvy 3
Typický přepínač dynamicky směruje provoz mezi jednotlivými fyzickými porty podle fyzických adres – MAC adres – připojených zařízení. Přepínače vrstvy 3 využívají tuto schopnost při správě provozu v síti LAN. Také rozšiřují tento proces zpracování provozu pomocí informací o IP adresách, aby mohli rozhodovat o směrování při správě provozu mezi LAN. Naproti tomu přepínače vrstvy 4 zohledňují také čísla portů TCP nebo UDP.
Používání přepínače vrstvy 3 s VLAN
Každá virtuální LAN musí být na přepínači zadána a mapována portem. Rovněž je třeba zadat parametry směrování pro každé rozhraní VLAN. Některé přepínače vrstvy 3 implementují podporu DHCP, kterou lze použít k automatickému přiřazování IP adres zařízením v rámci VLAN. Alternativně lze použít externí server DHCP nebo samostatně konfigurovat 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 směrovače. 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 žádný užitek. Přepínače vrstvy 3, které postrádají funkčnost WAN, nenahrazují směrovače. Pojmenování těchto přepínačů vychází z konceptů v modelu OSI, kde je vrstva 3 známá jako síťová vrstva. Tento teoretický model však nerozlišuje praktické rozdíly mezi průmyslovými produkty. Pojmenování způsobilo na trhu velké zmatky.