Education

تفاوت روتر و سوئیچ لایه3

سوئیچ لایه3

در دنیای شبکه و ارتباط ، اصطلاحاتی مانند سوئیچ لایه 3 و روتر اغلب شنیده می شوند – هر دو وظیفه  انتقال داده های شبکه را بر عهده دارند. به طور کلی، سوئیچ شبکه لایه 3 کامپیوتر ها را برای تشکیل شبکه های محلی (LAN) متصل می کند در حالی که روترها چندین LAN را به شبکه های گسترده (WAN) متصل می کنند. ممکن است در مورد سوئیچ لایه 3 در مقابل روتر گیج شویم: آنها شباهت های زیادی دارند زیرا هر دو از پروتکل های مسیریابی یکسانی پشتیبانی می کنند، بسته های ورودی را بررسی می کنند و بر اساس آدرس های مبدا و مقصد در داخل تصمیمات مسیریابی پویا می گیرند. اما آنها از نظر عملکرد، انعطاف‌پذیری، هزینه و غیره نیز متفاوت هستند. بنابراین ما قصد داریم آنها را به روشی صریح توضیح دهیم .

-switch-router

سوئیچ لایه 3:

سوئیچ لایه 3 دستگاهی است که ترافیک (فریم ها) را بر اساس اطلاعات لایه 3 (عمدتا از طریق مک آدرس) هدایت می کند. سوئیچ لایه 3 از تمام ویژگی های سوئیچینگ پشتیبانی می کند، در حالی که دارای برخی عملکردهای مسیریابی اولیه برای مسیریابی بین VLAN ها است. سوئیچ لایه 3 به عنوان یک فناوری برای بهبود عملکرد مسیریابی شبکه در شبکه های محلی بزرگ در نظر گرفته شده است. در سوئیچ لایه 3، انتقال لایه توسط ASIC های تخصصی انجام می شود – سریعتر از روترها است، اما آنها معمولاً برخی از عملکردهای پیشرفته روترها را ندارند. برخلاف روترها، سوئیچ لایه 3 احتمال کمتری دارد که تاخیر شبکه را تجربه کند زیرا بسته ها نیازی به انجام مراحل اضافی از طریق روتر ندارند. با توجه به اینکه سوئیچ های لایه 3 عملکردهای مرتبط با لایه 2 و لایه 3 را انجام می دهند، به آن “سوئیچ چند لایه” نیز گفته می شود .

سوئیچ شبکه 10G  لایه3 ساخت ایران

سوئیچ لایه3

روتر:

روتر سخت افزاری است که در همه جا در شبکه های خانگی و مشاغل کوچک تا شبکه های بزرگ استفاده می شود. این اجازه می دهد تا بین دستگاه هایی که به آن متصل شده اند و اینترنت ارتباط برقرار کنند. یک روتر می تواند ترافیک (بسته ها) را بر اساس اطلاعات لایه 3 با استفاده از آدرس IP ارسال کند. این به شبکه اجازه می دهد تا از پروتکل های مختلف عبور کند. روترها همچنین به عنوان اولین خط امنیتی که از شبکه در برابر هرگونه حمله و نفوذ محافظت می کنند، عمل می کنند. روتر با کار برای مسیریابی بسته ها به مقصد، آدرس مقصد لایه 3 هر بسته را تجزیه و تحلیل می کند و بهترین مقصد بعدی را برای آن تعیین می کند. این فرآیند زمان می برد و از این رو هر بسته به دلیل با تاخیر مواجه می شود.

شباهت روتر با سوئیچ لایه3

سوئیچ لایه 3 هم سوئیچ و هم یک روتر است: می توان آن را به عنوان یک روتر با چندین پورت اترنت و با عملکرد سوئیچینگ در نظر گرفت. سوئیچ لایه 3 با بازرسی آدرس های IP و آدرس MAC آنها، سوئیچ بسته ها را فعال می کند. سوئیچ های لایه 3 بنابراین می توانند پورت ها را به VLAN های جداگانه جدا کرده و مسیریابی بین آنها را انجام دهند. مانند روتر سنتی، سوئیچ لایه 3 نیز می تواند برای پشتیبانی از پروتکل های مسیریابی مانند RIP، OSPF و EIGRP پیکربندی شود.

تفاوت سوئیچ شبکه لایه3 با روتر

سخت افزار – تفاوت اصلی بین سوئیچ لایه 3 و روتر در سخت افزار نهفته است. سخت افزار داخل سوئیچ لایه 3 با سوئیچ ها و روترهای سنتی ترکیب می شود و برخی از منطق نرم افزار روتر را با سخت افزار مدار مجتمع بهبود می بخشد تا عملکرد بهتری را برای شبکه های محلی ارائه دهد. علاوه بر این، سوئیچ لایه 3 که به طور خاص برای استفاده در اینترانت طراحی شده است، معمولاً هیچ درگاه WAN ندارد و دارای ویژگی هایی است که معمولاً یک روتر سنتی دریافت می کند. بنابراین سوئیچ لایه 3 بیشترین استفاده را برای پشتیبانی از مسیریابی بین VLAN ها دارد.

رابط ها – تفاوت دیگر در مورد سوئیچ لایه 3 در مقابل روتر این است که سوئیچ لایه 3 در رابط هایی که پشتیبانی می کند محدود است (معمولاً فقط اترنت برای RJ45 و فیبر سینگل مد / فیبر مالتی مد). در حالی که روتر گزینه های بیشتری مانند SDH، SONET، E1/T1 و غیره دارد. علاوه بر این، روترها دستگاه هایی بودند که LAN را به WAN وصل می کردند و سوئیچ ها فقط دستگاه های LAN بودند.

اصل کار – سوئیچ لایه 3 به آدرس MAC میزبان مقصد نگاه می کند و فریم را فقط برای آن گیرنده ارسال می کند. روتر به جای آدرس MAC خود به آدرس IP هدف اشاره می کند، بنابراین به طور کلی عملکرد بیشتری نسبت به مسیریابی بسته صرف می کند.

به جز سه تفاوت عمده در مورد سوئیچ لایه 3 در مقابل روتر، برخی از جنبه های دیگر در جدول زیر خلاصه شده است تا به تشخیص سوئیچ لایه 3 از روتر کمک کند.

 

ویژگی ها
سوئیچ شبکه لایه3
روتر
محدوده
LAN برای دفتر، مرکز داده و محیط دانشگاه
WAN برای محیط اداری، مرکز داده و محیط دانشگاه
عملکرد کلیدی
مسیرها در میان زیرشبکه های مختلف یا VLAN در یک LAN دانشگاه
مسیرها در شبکه های مختلف در سراسر WAN توسط یک روترمسیریابی می شوند
پشتیبانی از فناوری های لبه
پشتیبانی نمی کند
NAT, firewalling, tunneling, IPSec
اندازه جدول مسیریابی
جدول مسیریابی کوچکتر در مقایسه با روتر
به طور قابل توجهی بزرگتر برای پشتیبانی از چندین ورودی مسیر
تصمیم روتینگ
 توسط ASIC های تخصصی انجام می شود
توسط نرم افزار انجام می شود
پشتیبانی از رابط
Ethernet ports (copper/fiber)
Ethernet ports (copper/fiber), interfaces like SONT, OC-N, T1/T3 etc.
توان عملیاتی
توان عملیاتی بالا
پایین تر از سوئیچ های لایه 3
ظرفیت سوئیچینگ
ظرفیت سوئیچینگ بالا
پایین تر از سوئیچ های لایه 3
قیمت
پایین
بالا
تعدادپورت
زیاد
محدود

بین سوئیچ لایه 3 و روتر کدامیک را انتخاب کنیم؟
یکی از صحبت های کلی در مورد سوئیچ لایه 3 در مقابل روتر این است که اگر روتر وجود دارد چرا ما به سوییچ لایه 3 نیاز داریم. در واقع، هر کدام می توانند در موقعیت ها و سناریوهای مختلفی استفاده شوند. بر اساس شباهت‌ها و تفاوت‌هایی که توضیح دادیم، انتخاب‌های شما در واقع به طراحی شبکه شما و آنچه می‌خواهید انجام دهید بستگی دارد.

برای سوئیچ لایه 3:

عدم توانایی WAN، استفاده از سوئیچ های لایه 3 اغلب در محیط های اینترانت با مقیاس کم از زیرشبکه های دستگاه و ترافیک قرار می گیرد. می تواند سناریوهای زیر را توجیه کند:

بخش ها برای عملکرد یا امنیت به دامنه های پخش خود نیاز دارند.
سوئیچ های خود را به هم متصل کنید و ارتباط در لایه 3 بگیرید و رابط‌های اترنت بیشتری را برای اتصال مستقیم از طریق اتاق سرور نسبت به روتر فراهم کنید.
ادارات داخلی خود را از طریق سوئیچ لایه 2 توسط ISP متصل کنید، می توانید مستقیماً ارتباط را در سوئیچ لایه 3 انتقال دهید و همزمان مسیریابی را روی آن پیکربندی کنید.
هنگامی که به دسترسی بیشتر و مستقیم و ارتباط بین VLAN نیاز دارید، سوئیچ لایه 3 بهترین گزینه است.
شبکه ای با پخش های زیاد که نیاز به عملکرد بهتر VLANS دارد.

برای روتر:

همانطور که پیوندهای WAN بیشتر مبتنی بر اترنت می شوند، روند رو به افزایشی برای جایگزینی سوئیچ های لایه 3 برای روترها وجود دارد. با این حال، روتر هنوز دارای برخی ویژگی های خاص است که سوئیچ لایه 3 نمی تواند از آنها پشتیبانی کند. در این مواقع غیر قابل تعویض است.

اگر می‌خواهید مستقیماً یک ISP را برای ارائه اینترنت وصل کنید، روتر برای این کار ساخته شده است.
اگر نیاز به ایجاد تونل بین دفاتر خود دارید، به عنوان مثال، برای اتصال دو دفتر از طریق اینترنت عمومی به روشی امن تر، یک روتر می تواند بهتر نیاز را برآورده کند.
اگر شما یک شعبه هستید که در پیکربندی MPLS شرکت می کند، به یک روتر نیاز دارید.

نتیجه
هنگامی که در مورد انتخاب بین سوئیچ لایه 3 در مقابل روتر هستید، باید قبل از تصمیم گیری نیازهای تجاری را درک کنید: به طور کلی، زمانی که دستگاه شما مسیریابی را انجام می دهد، درست است که یک روتر تهیه کنید، در غیر این صورت، لایه 3. هنگامی که به پورت های بیشتر، عملکرد بهتر شبکه و تقسیم بندی VLAN نیاز دارید، سوئیچ ممکن است بهتر جا بیفتد.