Trong nhiều năm, mạng máy tính đã bị chi phối bởi switch layer 2. Bây giờ khi sự phức tạp của mạng tăng lên và các ứng dụng đòi hỏi các chức năng lớn hơn từ mạng, các switch layer 3 sẽ ra khỏi trung tâm dữ liệu và các thiết lập doanh nghiệp cấp cao. Các thiết bị chuyển mạch switch lớp 3 đang được sử dụng trong nhiều ứng dụng thương mại và thậm chí cả các dự án nhà ở cao cấp hơn.
Danh mục switch lớp 3 nổi bật: Switch Cisco Catalyst 3650 Switch Cisco Catalyst 9300L
Chức năng của switch layer 3
Hiểu được sự khác biệt giữa các thiết bị chuyển mạch lớp 2 Cisco và switch lớp 3 liên quan đến chức năng và ứng dụng, sẽ mở ra những cơ hội mới cho các nhà công nghệ muốn đa dạng hóa và phát triển kinh doanh của họ.
Thiết bị switch layer 3 Cisco phổ biến nhất được sử dụng trong mạng là bộ định tuyến. Một bộ định tuyến có thể nhìn vào phần 3 của lưu lượng truy cập đi qua nó (địa chỉ IP nguồn và đích) để quyết định cách nó nên truyền lưu lượng đó. Vì một bộ định tuyến chứa thông tin về nhiều mạng (LAN WAN VLAN), nó cũng có thể truyền lưu lượng giữa các mạng này. Đây là định tuyến. Switch Layer 3 có chức năng tồn tại ở đâu đó giữa việc chuyển đổi lớp 2 và trở thành Gateway Router. Nó có thể được mô tả tốt nhất bởi những gì nó so với một chuyển đổi lớp 2 và những gì nó ít hơn so với một Router Gateway.
Chuyển mạch switch layer 3: Điều gì làm cho nó khác biệt?
Khi so sánh switch Lớp 2 với switch Lớp 3, điều đầu tiên cần xem xét là chức năng phần mềm bổ sung bạn đang nhận được. Chuyển mạch switch lớp 3 Cisco có thể thực hiện mọi thứ mà công tắc Lớp 2 có thể thực hiện, cộng thêm nhiều tính năng khác.
Tính năng đầu tiên mà bạn mong đợi sẽ nhìn thấy trên một switch khiến cho nó không còn là Lớp 2 là Static Routing. Định tuyến tĩnh cho phép lưu lượng được định tuyến giữa các VLAN. Một cái gì đó thường được xử lý bởi một bộ định tuyến.
Các switch chỉ thêm tính năng Định tuyến tĩnh cho các tính năng phần mềm của chúng được coi là một nơi nào đó giữa chuyển đổi Lớp 2 và lớp 3 đầy đủ. Đôi khi được gọi là Lớp 2+ hoặc switch Lớp 3 Lite.
Tính năng nổi bật tiếp theo trên switch Lớp 3 là Định tuyến động. Khả năng hỗ trợ các giao thức định tuyến động là một trong những định danh thực sự của một chuyển đổi lớp 3. Giao thức định tuyến động được sử dụng để liên kết các mạng lớn với nhau và chia sẻ các bảng định tuyến giữa chúng. Họ cũng có thể cho phép định tuyến động của lưu lượng multicast trên mạng.
Khác với lưu lượng định tuyến, các thiết bị chuyển mạch lớp 3 cũng bao gồm một số lượng lớn các chức năng yêu cầu khả năng hiểu thông tin địa chỉ IP của lưu lượng truy cập khi chuyển đổi. Điều này có thể bao gồm khả năng áp dụng các phân loại QoS dựa trên IP Subnet, hoặc gắn thẻ lưu lượng VLAN dựa trên địa chỉ IP thay vì cấu hình một cổng thủ công.
Một tính năng khác được tìm thấy trong các thiết bị chuyển mạch lớp 3 là tăng sức mạnh và bảo mật. Các thiết bị chuyển mạch này thường được tìm thấy ở switch lõi của mạng có nghĩa là chúng yêu cầu sức mạnh để xử lý tải lưu lượng rất lớn.
Cùng với một số thiết bị chuyển mạch lớp 3 cung cấp 10 Gigabit SFP + giao diện cho các liên kết băng thông cao giữa các thiết bị chuyển mạch. Bảo mật trên các thiết bị chuyển mạch Lớp 3 thường sẽ là một trong số các thiết bị chuyển mạch toàn diện nhất cho bất kỳ công tắc nào.
Các tính năng như xác thực 802.1x, phòng ngừa DoS, phát hiện lặp lại và kiểm tra ARP có nghĩa là các thiết bị chuyển mạch này có thể hoạt động ở những nơi an toàn tuyệt đối là phải.
Switch layer 3 sử dụng như thế nào?
Việc sử dụng có thể cho các thiết bị chuyển mạch lớp 3 là rất nhiều. Trong khi chúng chủ yếu được sử dụng trong các trung tâm dữ liệu và môi trường mạng trường lớn, nhiều ứng dụng và mạng ngày nay có thể hưởng lợi từ sức mạnh cực đại của switch Layer 3.
Cung cấp quy mô chưa từng có là một trong những lợi ích đầu tiên khi sử dụng công tắc Lớp 3. Chúng được tạo ra cho các mạng lớn sử dụng nhiều công tắc Lớp 2 hơn với số lượng người dùng lớn cùng một lúc. Sử dụng các liên kết module quang 10G giữa các thiết bị chuyển mạch Lớp 3 hoặc Liên kết Aggregation trên các thiết bị chuyển mạch mà không có các liên kết 10G mang lại cho mạng khả năng xử lý số lượng các ứng dụng băng thông ngày càng tăng hiện nay.
Thiết bị chuyển mạch lớp 3 cũng cung cấp khả năng giảm tải công việc từ bộ định tuyến chính của bạn. Trong cấu trúc liên kết được thiết lập với một bộ định tuyến và một công tắc Lớp 3, switch Lớp 3 có thể được cấu hình để xử lý tất cả các định tuyến liên VLAN. Với gánh nặng xử lý này được lấy ra khỏi router, nhiều tài nguyên của nó có thể được dành riêng để xử lý lưu lượng LAN đến WAN và các quy tắc Tường lửa.
Ứng dụng mạng nào cần chuyển mạch switch layer 3?
Nhiều ứng dụng AV mới đang tận dụng lợi thế của thiết bị chuyển mạch lớp 3 cho sức mạnh và các tính năng cụ thể cho cấp độ chuyển đổi này. Định tuyến tĩnh, định tuyến đa tuyến, QoS và VLAN nâng cao chỉ là một số yêu cầu đối với các sản phẩm AV cao cấp khác nhau.
Đối với âm thanh nâng cao qua phân phối IP, việc sử dụng QoS để ưu tiên lưu lượng âm thanh và thời gian là yêu cầu quan trọng. Trong một số cấu trúc liên kết, định tuyến lưu lượng này qua Lớp 3 là cần thiết, nơi các giao thức Định tuyến Đa hướng Động như PIM (Giao thức Đa phương tiện Độc lập) có thể được sử dụng.
Điều tương tự cũng có thể áp dụng cho các video lớn trên các giải pháp IP hoặc IP Camera sử dụng multicast. Những luồng này có thể được định tuyến giữa các VLAN sử dụng PIM. Điều này cũng có thể dễ dàng tối đa băng thông có sẵn trong các đường liên kết giữa các công tắc. Đó là nơi mà các liên kết SFP + 10G là một tính năng chính.
Nhiều ứng dụng trên mạng có lợi từ việc được cài đặt trong VLAN của riêng chúng, đồng thời cho phép liên lạc giữa các VLAN với các kết nối trực tiếp. Trong quá khứ, điều này được thực hiện hoàn toàn trên router, sử dụng các tài nguyên có thể được sử dụng cho truyền thông WAN tới LAN.
Với Layer 3 chuyển mạch, lưu lượng giữa các VLAN này có thể được xử lý tại switch thay vì router gateway. Cả hai chức năng này đều cung cấp các ứng dụng mạng với một phương pháp định tuyến rất mạnh mẽ giữa các mạng LAN và cũng là một cách để mở rộng nhằm hỗ trợ các mạng rất lớn và phức tạp.
Một chức năng quan trọng hơn của switch Lớp 3 là kiểm soát mạng trong tương lai từ các tắc nghẽn băng thông. Khi mức sử dụng băng thông tăng lên trong mạng và các cổng SFP 1G được sử dụng cho công suất tối đa của chúng, chúng tôi không còn có thể dựa vào các liên kết module quang 1G để xử lý việc di chuyển lưu lượng này trên mạng.
Các điểm truy cập không dây sớm sẽ có thể xử lý hơn 1G băng thông tổng hợp, nhiều hơn hầu hết các mạng có thể xử lý. Các WAP này rất có khả năng sẽ sử dụng các cổng Ethernet 1G kép để tổng hợp các kết nối có dây của chúng và tăng tổng dung lượng băng thông có thể. Trong môi trường không dây có mật độ cao với nhiều WAP trong cấu hình này trên một switch duy nhất, các cổng 10G là chìa khóa để mở các nút nghẽn mạng cục bộ. Điều này cũng áp dụng cho những tiến bộ trong lưu trữ đính kèm trên mạng.
Khi các mạng di chuyển theo hướng phức tạp hơn, các công tắc Lớp 3 sẽ trở nên cần thiết hơn – đặc biệt đối với các mạng hoặc mạng lớn hơn được sử dụng trong các doanh nghiệp.
Khi AV và IP tiếp tục hội tụ, sự cần thiết phải định tuyến lưu lượng theo những cách thông minh hơn và khả năng chuyển đổi sang chuyển đổi với switch tốc độ 10G đầy đủ sẽ giữ cho các mạng phức tạp chạy ở đỉnh cao của chúng.
Sức mạnh và khả năng tăng lên của lớp 3 đảm bảo các mạng được kiểm soát trong tương lai – và với công nghệ mạng di chuyển về phía trước với tốc độ chóng mặt như vậy, điều vô cùng quan trọng là lên kế hoạch cho tương lai khi cài đặt các thiết bị mạng mới.
Chuyển mạch VLAN liên tục bằng chuyển mạch switch layer 3
Điều kiện tiên quyết – Cổng truy cập và cổng trunk
Thông thường, Router được sử dụng để phân chia miền phát và chuyển mạch (ở tầng 2) Hoạt động trong một miền phát sóng duy nhất nhưng Switch cũng có thể chia miền phát sóng bằng cách sử dụng khái niệm VLAN (Virtual LAN) .
Vlan là nhóm hợp lý các thiết bị trong cùng một miền phát sóng khác nhau. Theo mặc định, tất cả các cổng chuyển đổi nằm trong Vlan 1. Vì miền phát sóng đơn được chia thành nhiều miền phát sóng, bộ định tuyến hoặc thiết bị chuyển mạch lớp 3 được sử dụng để liên lạc giữa các quá trình Vlans.The khác nhau của liên lạc của các VLAN khác nhau được gọi là Inter Định tuyến Vlan (IVR).
Giả sử chúng ta đã tạo ra 2 nhóm thiết bị logic (vlan) có tên là bán hàng và tài chính.Nếu một thiết bị trong bộ phận bán hàng muốn giao tiếp với một thiết bị trong bộ phận tài chính, việc định tuyến giữa Vlan phải được thực hiện. Chúng có thể được thực hiện bằng cách chuyển mạch router hoặc lớp 3.
Switch Virtual Interface (SVI) – SVI là một giao diện logic trên một switch đa lớp, cung cấp xử lý lớp 3 cho các gói tin tới tất cả các cổng chuyển đổi liên kết với VLAN đó. Một SVI có thể được tạo cho Vlan. SVI cho chuyển mạch lớp 3 cung cấp cả dịch vụ quản lý và định tuyến trong khi SVI trên switch lớp 2 chỉ cung cấp các dịch vụ quản lý như tạo các dịch vụ vlans hoặc telnet / SSH.
Process of Inter Vlan Routing bởi Layer 3 Switch – SVI được tạo cho Vlan tương ứng hoạt động một cổng mặc định cho Vlan đó giống như giao diện con của router (trong quá trình Router On a stick). Nếu gói tin được gửi đến Vlan khác nhau, tức là liên kết Vlan Routing sẽ được thực hiện trên switch lớp 3 thì trước tiên gói tin sẽ được chuyển đến lớp 3 switch và sau đó đến đích giống như trong quá trình router trên một cây gậy.
Ưu điểm – Trong Router trên một phương thức thanh, cả switch và router là cần thiết nhưng trong khi sử dụng switch lớp 3, một switch đơn sẽ thực hiện định tuyến inter-vlan cũng như chức năng lớp 2 (Vlan), do đó phương pháp này hiệu quả về chi phí và ít cấu hình là cần thiết.
Các từ khóa: switch layer 3, switch layer 3 cisco, switch layer 3 và router, switch layer 3 cisco giá, cấu hình switch layer 3, switch layer 2, switch layer 2 có chia được vlan không, switch layer 3 cisco 3850
Switch layer 2 có chia được vlan không?
