สวิตช์เครือข่ายทำงานที่เลเยอร์ 2 (ดาต้าลิงค์) ของรุ่น OSI ในขณะที่เราเตอร์เครือข่ายทำงานที่เลเยอร์ 3 (เครือข่าย) ความแตกต่างนี้นำไปสู่ความสับสนในคำจำกัดความและจุดประสงค์ของสวิตช์เลเยอร์ 3 หรือที่เรียกว่าสวิตช์หลายชั้น
สวิตช์เลเยอร์ 3 คืออะไร
A สวิตช์เลเยอร์ 3 เป็นอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์เฉพาะที่ใช้ในการกำหนดเส้นทางเครือข่าย ในทางเทคนิคแล้ว สวิตช์เลเยอร์ 3 มีความเหมือนกันหลายอย่างกับเราเตอร์ทั่วไป และไม่เพียงแต่ในรูปลักษณ์ภายนอกเท่านั้น ทั้งสองสามารถรองรับโปรโตคอลการกำหนดเส้นทางเดียวกัน ตรวจสอบแพ็กเก็ตขาเข้า และทำการตัดสินใจกำหนดเส้นทางแบบไดนามิกตามที่อยู่ต้นทางและปลายทางภายใน
ข้อดีอย่างหนึ่งของสวิตช์เลเยอร์ 3 บนเราเตอร์คือการตัดสินใจในการกำหนดเส้นทาง สวิตช์เลเยอร์ 3 มีโอกาสน้อยที่จะพบกับเวลาแฝงของเครือข่าย เนื่องจากแพ็กเก็ตไม่จำเป็นต้องทำตามขั้นตอนเพิ่มเติมผ่านเราเตอร์
วัตถุประสงค์ของสวิตช์เลเยอร์ 3
สวิตช์เลเยอร์ 3 ถูกคิดค้นขึ้นเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการกำหนดเส้นทางเครือข่ายบนเครือข่ายท้องถิ่นขนาดใหญ่ เช่น อินทราเน็ตขององค์กร
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสวิตช์เลเยอร์ 3 และเราเตอร์อยู่ในฮาร์ดแวร์ภายใน ฮาร์ดแวร์ภายในสวิตช์เลเยอร์ 3 ผสมผสานระหว่างสวิตช์และเราเตอร์ทั่วไป โดยแทนที่ลอจิกซอฟต์แวร์ของเราเตอร์บางตัวด้วยฮาร์ดแวร์วงจรรวมเพื่อให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นสำหรับเครือข่ายท้องถิ่น
นอกจากนี้ สวิตช์ Layer 3 ที่ออกแบบมาสำหรับใช้งานบนอินทราเน็ตนั้นมักจะไม่มีพอร์ต WAN และคุณสมบัติเครือข่ายบริเวณกว้างที่เราเตอร์มาตรฐานมีให้
สวิตช์เหล่านี้มักใช้เพื่อรองรับการกำหนดเส้นทางระหว่าง LAN เสมือน ประโยชน์ของสวิตช์เลเยอร์ 3 สำหรับ VLAN ได้แก่:
- ลดปริมาณการออกอากาศ
- การจัดการความปลอดภัยอย่างง่าย
- ปรับปรุงการแยกข้อบกพร่อง
สวิตช์เลเยอร์ 3 ทำงานอย่างไร
สวิตช์ทั่วไปกำหนดเส้นทางการรับส่งข้อมูลระหว่างพอร์ตทางกายภาพแต่ละพอร์ตตามที่อยู่จริง-ที่อยู่ MAC-ของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ สวิตช์เลเยอร์ 3 ใช้ความสามารถนี้เมื่อจัดการการรับส่งข้อมูลภายใน LAN
พวกเขายังขยายกระบวนการจัดการการรับส่งข้อมูลนี้โดยใช้ข้อมูลที่อยู่ IP เพื่อตัดสินใจกำหนดเส้นทางเมื่อจัดการการรับส่งข้อมูลระหว่าง LAN ในทางตรงกันข้าม สวิตช์เลเยอร์ 4 ยังแยกตัวประกอบหมายเลขพอร์ต TCP หรือ UDP
การใช้สวิตช์เลเยอร์ 3 กับ VLAN
แต่ละ LAN เสมือนต้องป้อนและจับคู่พอร์ตบนสวิตช์ ต้องระบุพารามิเตอร์การกำหนดเส้นทางสำหรับอินเทอร์เฟซ VLAN แต่ละรายการด้วย
สวิตช์เลเยอร์ 3 บางตัวรองรับ DHCP ซึ่งสามารถใช้เพื่อกำหนดที่อยู่ IP ให้กับอุปกรณ์ภายใน VLAN โดยอัตโนมัติ อีกทางหนึ่ง คุณสามารถใช้เซิร์ฟเวอร์ DHCP ภายนอก หรือกำหนดค่าที่อยู่ IP แบบคงที่แยกต่างหาก
เครือข่ายในบ้านส่วนใหญ่ไม่ได้ใช้ LAN เสมือน
ความท้าทายกับสวิตช์เลเยอร์ 3
สวิตช์เลเยอร์ 3 แพงกว่าสวิตช์ทั่วไปแต่น้อยกว่าเราเตอร์ การกำหนดค่าและจัดการสวิตช์เหล่านี้และ VLAN ยังต้องใช้ความพยายามเพิ่มเติม
แอปพลิเคชันของสวิตช์เลเยอร์ 3 ถูกจำกัดไว้สำหรับสภาพแวดล้อมอินทราเน็ตที่มีซับเน็ตและทราฟฟิกของอุปกรณ์ขนาดใหญ่เพียงพอ เครือข่ายในบ้านมักจะไม่มีประโยชน์สำหรับอุปกรณ์เหล่านี้ ขาดฟังก์ชัน WAN สวิตช์เลเยอร์ 3 ไม่ได้มาแทนที่เราเตอร์
การตั้งชื่อสวิตช์เหล่านี้มาจากแนวคิดในโมเดล OSI โดยที่เลเยอร์ 3 เรียกว่า Network Layer อย่างไรก็ตาม โมเดลเชิงทฤษฎีนี้ไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างในทางปฏิบัติระหว่างผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมได้การตั้งชื่อทำให้เกิดความสับสนในตลาดอย่างมาก