تفاوت بین سویچ های لایه دو و سویچ های لایه سه

سویچ شبکه وسیله ای است که کامپیوترها یا بهتر بگوییم کاربران شبکه را در لایه دوم از مدل OSI که لایه پیوند داده یا Data Link نیز نامده می شود به همدیگر متصل می کند . سویچ ها در واقع جایگرین هوشمندی برای هاب ها در شبکه محسوب می شوند که امکان برقراری ارتباطات با سرعت بالا در شبکه را ایجاد می کنند. در لایه دوم از مدل OSI سویچ با استفاده از ساختار ( MAC ( Media Access Control کار می کنند ، این قابلیت به سویچ کمک میکند که همانن یک پل ( Bridge ) چند پورته ( Multiport ) عمل کند . در واقع سویچ بصورت Full Duplex کار میکند و بعضا در برخی اوقات به آن Full Duplex Hub هم گقته می شود . سویچ ها این قابلیت را دارند که بصورت خودکار آدرس سخت افزاری یا MAC سیستم هایی را که به پورت هایش متصل شده اند را جمع آوری کنند و متوجه بشوند که چه آدرس در کدامیک از پورت های آن قرار گرفته است . سویچ اینکار را با استفاده از دریافت فریم ها از پورت های خود که توسط کامپیوترهای متصل شده به پورت ها ارسال می شود جمع آوری و ثبت می کند . برای مثال اگر پورت Fa 0//1 سویچ فریمی دریافت کند که مربوط به آدرس aaaa.aaaa.aaaa باشد ، سویچ متوجه می شود که این آدرس از پورت Fa 0//1 سویچ وارد شده است ، در ادامه اگر فریمی به سویچ وارد شود که آدرس مقصد آن aaaa.aaaa.aaaa باشد ، سویچ آن را به پورت Fa 0//1 ارسال خواهد کرد.

در داخل سویچ ها ما برای اینکه بتوانیم Broadcast Domain های بیشتری داشته باشیم از VLAN ها استفاده می کنیم و با استفاده از این قابلیت پورت های مختلف سویچ را در Subnet های مختلف قرار می دهیم . سویچ های از قابلیت VLAN برای کنترل کردن Broadcast ها ، Multicast ها و unicast ها در لایه دوم استفاده می کند. ترافیک هایی مثل HTTP ، FTP ، SNMP براحتی می تواند توسط سویچ های لایه دو مدیریت شوند . زمانی که در مورد امنیت شبکه صحبت می کنیم سویج های لایه دو قابلیتی ساده اما قوی به نام Port Security را به ما ارائه می دهند. در سطح لایه دو ، تکنیک هایی مانند Spanning Tree ضمن اینکه قابلیت Redundancy مسیرها را برای شبکه ما ایجاد می کنند ، باعث جلوگیری از بروز Loop در شبکه نیز می شوند . در طراحی شبکه سویچ های لایه دو معمولا در سطح لایه دسترسی یا Access قرار می گیرند . در مسیریابی بین VLAN ها یا Inter VLAN Routing سویچ های لایه دو نمی توانند کاری انجام بدهند و بایستی فرآیند مسیریابی را یا به یک مسیریاب و یا به یک سویچ لایه سه که بتواند قابلیت های لایه سوم را در اختیار ما قرار دهد بسپاریم .

برای چیره شدن بر مشکلاتی مانند ازدیاد Broadcast ها و مدیریت لینک های بیشتر ، شرکت سیسکو سویچ های مدل کاتالیست 3550، 3560 ، 3750 ، 45000 و 6500 را معرفی کرد . این سویج های این قابلیت را دارا هستند که می توانند ارسال بسته ها را با قابلیت های سخت افزاری یک مسیریاب انجام دهند . سویچ های لایه سوم علاوه بر اینکه قابلیت های سویچ های لایه دوم را نیز دارا هستند در همان دستگاه سخت افزاری قابلیت های مسیریابی را نیز تعبیه کرده اند ، با اینکار هزینه های یک سازمان بسیار پایین می آید زیرا نیازی به خرید مسیریاب های اضافی برای استفاده از قابلیت های VLAN نخواهند داشت . پروتکل های مسیریابی مانند EIGRP و در برخی اوقات OSPF می توانند با استفاده از تعریف شدن یکی از پورت های سویچ به عنوان پورت مسیریابی مورد استفاده قرار بگیرند . برای اینکار ابتدا بایستی قابلیت های فعالیت پورت مورد نظر را با استفاده از دستور no switchport غیرفعال کنیم . سویچ های لایه سوم در طراحی های شبکه ای معمولا در سطح توزیع ( Distribute ) و یا هسته ( Core ) مورد استفاده قرار می گیرند . در برخی اوقات به این نوع سویچ های Router Switch نیز گفته می شود.

وجود ضعف در بسیاری از قابلیت های پروتکل BGP و بسیاری دیگر از امکانات اساسی دیگر که در مسیریاب ها وجود دارند باعث می شود که هنوز این سویچ ها نتوانند کارایی مانند کارایی های یک مسیریاب کامل را داشته باشند . بدون شک اگر چنین قابلیت هایی در این نوع سویچ ها تعبیه شود وجود یک مسیریاب سخت افزاری بصورت جداگانه تبدیل به یک داستان قدیمی برای کودکان ما خواهد شود . وقتی در خصوص هزینه های و مقایسه آنها صحبت می کنیم مطمئن باشد که کم هزینه ترین دستگاه در این مورد سویچ های لایه دو هستند ، اما ما بایستی در طراحی شبکه خود هر دو نوع سویچ را ، هم لایه دوم و هم لایه سوم را در نظر داشته باشیم . اگر شرکتی یا سازمانی در آینده قصد توسعه و بزرگتر شدن دارد قطعا بایستی در طراحی های خود سویچ های لایه سوم را ببینیم . علاوه بر این قابلیت های سویچ های لایه سوم ضمن اینکه قدرت پشتیبانی از حجم زیادی از ترافیک را دارند ، نسبت به سویچ های لایه دوم هوشمند تر نیز هستند و همین موضوع باعث می شود که در بیشتر سازمان ها و شرکت های بسیار بزرگ از این نوع سویچ های استفاده شود ، حال آنکه شرکت های کوچک معمولا از سویچ های لایه دوم استفاده می کنند .