سوئیچ‌های شبکه سنتی در لایه دوم مدل OSI عمل می کنند در حالی که روترهای شبکه در لایه 3 به‌کار می‌رود. این اغلب منجر به سردرگمی در تعریف و هدف یک سوئیچ لایه 3 (همچنین یک سوئیچ چند لایه) می‌شود.
قبل از خواندن ادامه این مطب توصیه می‌کنیم مطلب زیر از مجله لاوان ارتباط را مطالعه فرمایید تا در مورد لایه‌های شبکه در مدل فرضی OSI اطلاعات لازم را کسب نمایید.
لایه‌های شبکه در مدل فرضی OSI
سوئیچ لایه 3 یک دستگاه سخت‌افزاری تخصصی است که در مسیریابی شبکه استفاده می‌شود. سوئیچ‌های لایه 3 از لحاظ فنی بسیار با روترهای سنتی اشتراک دارند و این اشتراک تنها ظاهر فیزیکی آن‌ها نیست.
هر دو می‌توانند از پروتکل‌های مسیریابی مشابه پشتیبانی کنند، بسته‌های ورودی را بازبینی کرده و از داخل برای مسیریابی پویا براساس آدرس‌های منبع و مقصد تصمیم‌گیری می‌کنند.
هدف سوئیچ‌های لایه 3
سوئیچ های لایه 3 به عنوان یک تکنولوژی برای بهبود عملکرد مسیریابی شبکه در شبکه‌های بزرگ محلی (LANها) مانند اینترانت‌های سازمانی در نظر گرفته شده‌اند.
تفاوت کلیدی بین سوئیچ های لایه 3 و روترها در سخت‌افزارهای داخلی است. سخت افزار درون یک سوئیچ لایه 3 ترکیبی از سوئیچ ها و روترهای قدیمی است که بخشی از منطق نرم افزار روترها را با سخت‌افزار مدار یکپارچه جایگزین سازد تا به عملکرد بهتری برای شبکه‌های محلی منجر شود.
علاوه بر این، سوئیچ لایه 3 برای استفاده در اینترانت طراحی شده است. یک سویئچ لایه 3 به طور معمول دارای پورت های WAN نیست و همیشه برای امکانات WAN یک روتر قدیمی وجود خواهد داشت.
این سوئیچ‌ها برای پشتیبانی مسیریابی بین شبکه‌های محلی مجازی (VLANها) مورد استفاده قرار می‌گیرند. مزایای سوئیچ لایه 3 برای VLANها عبارتند از:
• کاهش در میزان توزیع ترافیک
• ساده‌سازی مدیریت امنیت
• بهبود جداسازی خطا
سوئیچ‌های لایه 3 چگونه کار می‌کنند؟
سوییچ‌های قدیمی به طور دینامیک ترافیک بین پورت‌های فیزیکی منحصر به فرد خود را مطابق آدرس‌های فیزیکی (آدرس‌های MAC) دستگاه‌های متصل مسیریابی می‌کند.
سوئیچ‌های لایه 3 این قابلیت را هنگام مدیریت در یک LAN استفاده می‌کنند.
آن‌ها همچنین با استفاده از اطلاعات آدرس IP برای تصمیم‌گیری مسیریابی، هنگام مدیریت ترافیک بین LANها توسعه می‌یابند.
استفاده از یک سوئیچ لایه 3 با VLANها
هر LAN مجازی باید در پورت تعیین شده در سوئیچ قرار گیرد. پارامترهای مسیریابی برای هر رابط VLAN نیز باید مشخص شود.
برخی از سوئیچ‌های لایه 3 پشتیبانی DHCP را اجرا می‌کنند که می‌تواند برای اختصاص خودکار آدرس‌های IP به دستگاه‌های VLAN استفاده شود. به طور متناوب، یک سرور خارجی DHCP می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد، یا آدرس IPهای استاتیک به طور جداگانه پیکربندی شود.
نکاتی در مورد سوئیچ‌های لایه 3
هزینه سوئیچ‌های لایه 3 از سوییچ‌های قدیمی بیشتر و از روترهای قدیمی کمتر است. پیکربندی و مدیریت این سوئیچ‌ها و VLANها نیز نیاز به تلاش‌های بیشتری دارد.
برنامه‌های کاربردی سوئیچ‌های لایه 3 محدود به محیط‌های اینترانت که باید مقیاس زیر‌شبکه‌ها و ترافیک دستگاه به اندازه کافی بزرگ باشد.
شبکه‌های خانگی معمولا برای این دستگاه‌ها استفاده نمی‌شود. به دلیل نداشتن قابلیت WAN، سوئیچ‌های لایه 3 جایگزینی برای روترها نیستند.
نامگذاری این سوئیچ‌ها از مفاهیم مدل OSI می‌آید که لایه سوم آن به عنوان لایه شبکه (Network Layer) شناخته می شود.
متاسفانه، این مدل تئوری OSI، تفاوت‌های عملی بین محصولات صنعتی را به خوبی نشان نمی‌دهد. و این نامگذاری موجب سردرگمی در بازار شده است.