1 L2とL3の簡単な紹介
L2スイッチはレイヤ2スイッチです。 L3スイッチはレイヤ3スイッチです。
1.1 L2テクノロジー
L2テクノロジーは比較的成熟しています。パケット内のMACアドレス情報を識別できます。MACアドレスによると、これらのMACアドレスと対応するポートを、独自のアドレステーブルに記録します。特定のワークフローは次のとおりです。
1）スイッチが特定のポートからデータパケットを受信した場合、最初に包頭のソースMacアドレスを読み取ります。このようにして、送信元MACアドレスを持つマシンがどのポートに接続されているかを認識します。
2)包頭のターゲットMacアドレスを読む、アドレステーブルに対応するポートを見つけます。
3)たとえば、テーブル内のMACアドレスに対応するポートがあります。このポートにパケットを直接コピーします。
4)対応するポートがテーブルにある場合、データパケットはすべてのポートにブロードキャストされます。マシンがソースマシンに応答するとき、スイッチは、どのポートに対応する1つの目的のMACアドレスを学習できます。次にデータが送信されると、すべてのポートは必要ありません。
連続循環のプロセス、ネットワーク全体のMACアドレス情報から学ぶことができます。これは、L2スイッチが確立され、独自のアドレステーブルを維持する方法です。
1.2 L3テクノロジー
近年、L3技術の宣伝により、耳にはタコができる、L3技術があちこちで叫ばれていますが、これは非常に新しい技術だと言う人もいますが、一部の人々は言う、L3、ルーターとL2のスタックではありません。新しいものは何もありません。これは本当にそうですか？まず、単純なネットワークを介したL3の動作プロセスを見てみましょう。
ネットワーキングは比較的簡単です。
IP を使用するデバイス-----------------L3------------------IP を使用するデバイス B。
たとえば、A が B にデータを送信したい場合、既知の宛先IP、次に、A はサブネットマスクを使用してネットワークアドレスを取得します。宛先IPが自分と同じネットワークセグメントにあるかどうかを確認します。
同じネットワークセグメント上にある場合、しかし、データを転送するために必要な MACアドレスがわからない、AがARP要求を送信し、B はそのMACアドレスを返し、この MAC でパケットをカプセル化し、スイッチに送信します。スイッチはL2モジュールを使用します。MACアドレステーブルを調べて、対応するポートにパケットを転送します。
宛先IPアドレスが同じネットワークセグメントに表示されない場合、そして、AさんはBさんとのコミュニケーションを実現したいと考え、フローキャッシュエントリに対応する MAC アドレスエントリがなく、最初の通常のパケットをデフォルトゲートウェイに送信し、通常、このデフォルトゲートウェイはオペレーティングシステムで設定されます、レイヤ3ルーティングモジュールに対応し、したがって、同じサブネットにないデータについては、MAC テーブルに最初に入力するのは、デフォルトゲートウェイの MAC アドレスです。
次に、レイヤ3モジュールがこのデータパケットを受信し、ルーティングテーブルにクエリを実行してBへのルートを決定し、新しいフレームヘッダーを構築し、デフォルトゲートウェイの MAC アドレスが送信元 MAC アドレスとして使用されます。ホストBのMACアドレスを宛先 MAC アドレスとして使用します。特定の識別トリガーメカニズムを通じて、ホストAとホストBの MAC アドレスとフォワーディングポートの対応を確立し、ストリームキャッシュエントリ テーブルに記録されます。未来のAからBへのデータ、L2モジュールに直接渡されて完了します。これは一般に、ワンタイムルーティングマルチフォワーディングと呼ばれます。
上記は、L3スイッチの動作プロセスの簡単な要約です。レイヤ3スイッチの特徴を見ることができます。
ハードウェアの組み合わせにより、データの高速転送を実現します。
これは、L2スイッチとルーターの単純な重ね合わせではありません。レイヤ3ルーティングモジュールは、レイヤ2スイッチの高速バックプレーンバスに直接重ねられ、従来のルーターのインターフェイスレート制限を突破し、レートは数十 Gbit/s に達することがあります。バックプレーンの帯域幅を数えると、これらは、L3スイッチのパフォーマンスの2つの重要なパラメータです。
2 L2とL3の違い
異なる作業レベル:L2スイッチはデータリンク層で機能し、L3スイッチはネットワーク層で機能します。L3は、データパケットの高速転送を実現するだけでなく、さまざまなネットワーク条件に応じて最適なネットワーク パフォーマンスを実現します。
異なる原理：L2スイッチの原理は、スイッチが特定のポートからデータパケットを受信すると、最初にパケットの送信元 MAC アドレスを読み取り、次にパケットの宛先 MAC アドレスを読み取り、対応するポート、L3スイッチの原理は比較的単純です。つまり、1 つのルートが複数回交換されます。
一般的に言えば、最初の送信元から宛先へのルートです。L3スイッチは、このデータを2番目のレイヤに転送します。宛先からソースへ、またはソースから宛先への高速交換が可能です。
異なる機能:L2スイッチは MAC アドレスに基づいてアクセスされ、データのみを転送し、IP アドレスを構成することはできませんが、L3はL２スイッチング技術とL3転送機能を組み合わせ、異なる VLANのIPアドレスを構成できます。L3ルーティングによって実現されます。
異なるアプリケーション: L２スイッチは主にネットワークアクセスレイヤーとアグリゲーションレイヤーで使用され、L3スイッチは主にネットワークのコアレイヤーで使用されますが、アグリゲーションレイヤーで使用される少数のL３スイッチもあります。
3 違いのまとめ
L2スイッチは、小規模なローカルエリアネットワークで使用されます。言うまでもなく、小規模なローカルエリアネットワークでは、ブロードキャストパケットの影響はほとんどありません。L2の高速スイッチング機能、複数のアクセス ポートと低価格により、小規模なネットワーク ユーザーに最適なネットワークソリューションを提供します。
ルーターの利点は、インターフェイスの種類が豊富であることです。サポートされている レイヤ3機能は強力で、強力なルーティング機能、大規模ネットワーク間のルーティングに適しています。その利点は、最適なルートを選択することにあり、負荷分散、リンクバックアップ、他のネットワークとの経路情報の交換など、ルータには機能があります。
L3スイッチの最も重要な機能は、大規模なローカルエリアネットワーク内でのデータの高速転送を高速化することです。ルーティング機能を追加することも、この目的に役立ちます。
大規模なネットワークがセクターに分割されている場合、地域やその他の要因は、小規模なローカルエリアネットワークに分割されます。これにより、多数のインターネットアクセスが発生し、L2スイッチを単純に使用するだけでは、インターネットの相互アクセスを実現できません。
単純にルーターを使用する場合は、インターフェースの数が限られ、ルーティングや転送速度が遅いため、ネットワークの速度と規模に限界がありルーティング機能を備えた高速転送を備えたL3スイッチが最初の選択肢になります。
