سوئیچ لایه ۳ چیست و چرا شبکه شما ممکن است به آن نیاز داشته باشد؟

در شبکه‌های سازمانی پیچیده امروز که شامل زیر شبکه‌ها و ویلن‌ها هستند، سوئیچ لایه ۳ در بسیاری از سیستم‌ها نقش مهمی ایفا می‌کند.

• اما آیا شما در شبکه‌تان به این سوئیچ نیاز دارید؟

در این نوشتار به پاسخ این پرسش خواهیم رسید.

سوئیچ لایه ۳ چیست ؟

به بیان ساده سوئیچ لایه ۳ عملکرد یک سوئیچ و یک روتر را ترکیب می‌کند و در واقع به عنوان یک سوئیچ برای اتصال دستگاه‌هایی که در یک زیرشبکه یا Vlan سرعت بالا هستند عمل می‌کند و دارای توانایی روتینگ IP است که آن را به یک روتر تبدیل می‌کند. این نوع سوئیچ شبکه (اترنت) می‌تواند از پروتکل‌های روتینگ پشتیبانی کند، بسته‌های ورودی را بازبینی کند و حتی می‌تواند تصمیم‌گیری‌های روتینگ را براساس آدرس های منبع و مقصد انجام دهد.

به این ترتیب سوئیچ لایه ۳ هم به عنوان سوئیچ و هم به عنوان روتر عمل می‌کند.

سوییچ شبکه لایه ۳ که اغلب به عنوان سوئیچ چند لایه نیز از آن یاد می‌شود، انعطاف‌پذیری زیادی را به یک شبکه اضافه می‌کند.

ویژگی‌های سوییچ لایه ۳

ویژگی‌های لایه ۳ به قرار زیر هستند:

• همراه با ۲۴ پورت اترنت عرضه می‌شود، اما رابط WAN ندارد.
• به عنوان یک سوئیچ برای اتصال دستگاه‌ها در زیر شبکه یکسان عمل می‌کند.
• الگوریتم سوئیچینگ ساده است و برای اکثر پروتکل‌های روت‌شده یکسان است.
• روی دو لایه OSI (لایه ۲ و لایه ۳) عمل می‌کند.

هدف یک سوئیچ لایه ۳

سردرگمی زیادی در مورد استفاده از سوئیچ لایه ۳ وجود دارد زیرا در تنظیمات سنتی، روترها در لایه ۳ مدل OSI کار می‌کنند در حالی که سوئیچ‌ها در لایه ۲ عمل می‌کنند.

• خوب، سوئیچ لایه ۳  چطور در این مدل جا می‌گیرد؟

همچنین، خودِ نامِ "سوئیچ لایه ۳" سبب سردرگمی می‌شود زیرا سوئیچ‌ها معمولا در لایه ۲ عمل می‌کنند.اساسا، سوئیچ‌های لایه ۳ در ابتدا برای بهبود عملکرد روتینگ در شبکه‌های بزرگ، به ویژه اینترانت‌های شرکتی طراحی شدند. برای درک هدف آنها، بیایید کمی به عقب برگردیم تا ببینیم که این سوئیچ‌ها چگونه تکامل یافته‌اند.

سوئیچ‌های لایه ۲ زمانی ‌خوب عمل می‌کنند که ترافیک ​​در وی‌لن کم تا متوسط است. اما زمانی که ترافیک افزایش می‌یابد، این سوئیچ‌ها دچار مشکل می‌شوند. بنابراین، لازم است که قابلیت لایه ۲ مورد بحث و بررسی قرار بگیرد.

استفاده از روتر به جای سوئیچ

یک گزینه این است که به جای سوئیچ از یک روتر استفاده کنید، اما در این صورت موضوع دیگری پیش می‌‌آید، اینکه روترها نسبت به سوئیچ‌ها کندتر هستند، بنابراین جابجایی این دو می‌تواند به عملکرد کندتر منجر شود.محققان برای غلبه بر این مشکل، ‌پیاده‌سازی روتر در یک سوئیچ را بررسی کرده‌اند. اگر چه این گزینه به لحاظ فنی امکان‌پذیر بود، اما ایده‌آل نبود زیرا سوییچ‌های لایه ۲ تنها روی قاب MAC Ethernet کار می‌کنند در حالی که لایه ۳ چندین پروتکل روتینگ را مدیریت می‌کند.

اگر می‌خواهید تفاوت سوئیچ لایه ۲ و لایه ۳ را بیشتر بدانید کلیک کنید.

محققان احساس کردند که این جریان بسیار پیچیده است، بنابراین به ایده سوئیچ لایه ۳  که به عنوان روتری با ارسالِ سریع از طریق سخت‌افزارهای پایه کار می‌کرد، رسیدند.به همین دلیل تفاوت اصلی بین سوئیچ‌ها و روترهای لایه ۳ در سخت‌افزار آن ها است. اگر نگاهی به سخت افزار لایه ۳ داشته باشید، ترکیبی از سوئیچ‌ها و روترهای سنتی را خواهید دید، به جز اینکه منطق نرم‌افزار روترها با سخت‌افزار مدار یکپارچه جایگزین شده است تا عملکرد را بهبود بدهد. همچنین، یک روتر سوییچ لایه ۳ پورتهای WAN و سایر ویژگی‌های WAN را که معمولا در یک روتر سنتی می‌بینید، ندارد.

مزایای یک سوئیچ لایه ۳

بر اساس نکاتی که در بالا قید شد، هدف / مزایای یک سوییچ لایه ۳ عبارت است از:

• پشتیبانی از روتینگ بین شبکه‌های وی‌لن
• بهبود ایزوله کردن خطا
• ساده کردن مدیریت امنیت
• کاهش حجم ترافیک پخش شده
• تسهیل فرایند پیکربندی (کانفیگ) وی‌لن‌ها، چرا که بین هر وی‌لن به روتر جداگانه نیاز نیست.
• جداسازی جداول روتینگ، که در نتیجه، ترافیک بهتر جدا سازی می‌شود.
• ساده کردن فرایند عیب‌یابی، چرا که رفع مشکلات در لایه L2 خسته کننده و وقت‌گیر است.
• پشتیبانی از مدیریت جریان و مقیاس‌پذیری سرعت بالا.
• پایین آوردن زمان تاخیر شبکه به حدی که بسته برای عبور از روتر به پرش اضافی نیاز نداشته باشد.

اکنون که می‌دانید چرا سازمان شما به سوییچ لایه ۳ نیاز دارد، بیایید نگاهی بیندازیم به مشکلات احتمالی که با آن همراه خواهند بود.

همچنین اگر می‌خواهید بدانید سوئیچ شبکه مدیریتی چیست ؟ کلیک کنید.

معایب سوئیچ لایه ۳

سوییچ لایه ۳  نیز درست مثل هر محصولی معایبی دارد. ما به طور خلاصه به هر یک از این معایب نگاهی خواهیم داشت تا به شما در اتخاذ تصمیم درست کمک کنیم.

• هزینه
  هزینه یکی از اشکالات اصلی در یک سوییچ لایه ۳ است. این سوئیچ بسیار بیشتر از یک سوئیچ سنتی هزینه دارد و پیکربندی و مدیریت این سوئیچ‌ها نیز مستلزم تلاش بیشتری است. بنابراین، سازمان باید آماده باشد تا بودجه‌ زیادی را برای راه‌اندازی سوییچ لایه ۳ صرف کند.
• کاربست محدود
  سوئیچ‌های لایه ۳ تنها برای محیط‌های بزرگ اینترانت با تعداد زیادی از زیر شبکه‌ها و ترافیک زیاد قابل استفاده هستند. خانه‌ها و سازمان‌های کوچک به این سوئیچ‌ها نیاز ندارند.
• فقدان کاربرد WAN (شبکه گسترده)
  فقدان کاربرد WAN یکی دیگر از معایب اصلی سوییچ‌های لایه ۳ است. این امر بدان معنی است که شما نمی‌توانید به طور کامل روترها را کنار بگذارید و هم به روتر و هم سوییچ لایه ۳ برای روتینگ ترافیک در داخل و خارج از سازمان نیاز دارید.
• تعداد کاربران
  روتینگ لایه ۳ در مقایسه با لایه ۲ نسبتا کندتر است. این موضوع زمانی که بخواهید  وی‌لن را روی چندین سوئیچ برای پشتیبانی از کاربران متعدد و مجازی‌سازی قرار دهید می‌تواند مشکل‌زا باشد.
• عدم انعطاف‌پذیری
  از آنجایی که در لایه دسترسی روتینگ می‌کنید، وی‌لن‌ها برای آن سوئیچ خاص محلی خواهد بود. به عبارت دیگر، یک وی‌لن با یک سوئیچ مرتبط است و نمی‌تواند در سایر سوئیچ‌ها استفاده شود. این محدودیت به این معنی است که شما باید برنامه‌ریزی خوبی داشته باشید تا از به کار بردن چند سوئیچ توسط یک لن جلوگیری کنید.

سوالاتی در مورد این سوئیچ شبکه لایه 3

حالا به پرسش اصلی می‌رسیم:

• آیا شما به یک سوییچ لایه ۳  برای شبکه‌تان نیاز دارید؟
  خوب، پاسخ این سوال به تنظیمات شبکه و اندازه آن بستگی دارد.به طور کلی، اگر شما به هر یک از سوالات زیر پاسخ مثبت بدهید، به یک سوییچ لایه ۳ نیاز دارید:
• آیا در شبکه‌تان وی‌لن دارید؟ آیا قصد دارید تا در آینده نزدیک ویلن را در شبکه‌تان بگنجانید؟
• آیا بخش‌های واحد شبکه‌تان برای امنیت و عملکرد به دامنه پخش جداگانه نیاز دارند؟
• آیا زیر شبکه‌هایی دارید که از طریق یک روتر به هم متصل شده‌اند؟
• آیا شبکه شما بیش از ۲۵۰ دستگاه دارد که به یک ویلن متصل هستند؟

اگر شما به یک یا چند سوال فوق پاسخ مثبت دادید، مطمئنا یک سوییچ لایه ۳ برای عملکرد بهتر نیاز دارید. در تمام موارد دیگر، استفاده از این سوئیچ اختیاری است.سوئیچ‌های لایه ۳ هم به عنوان سوئیچ و هم روتر عمل می‌کنند. آنها فقط برای وی‌لن‌ها مناسب هستند، زیرا رابط WAN ندارند.

اما این سوئیچ در داخل وی‌لن‌ها، به شما گزینه‌های متعددی برای مدیریت پهنای باند موثر می‌دهند. به همین دلیل است که سوئیچ های لایه ۳ یک تکنولوژی قدرتمند و قابل رشد برای ساخت اترنت دارای عملکرد عالی هستند.

امیدواریم مطلب سوئیچ لایه ۳ برای‌تان مفید بوده باشد.

چنانچه پرسشی در این زمینه دارید می‌توانید از طریق تالار گفتگو با ما در تماس باشید.