レイヤ 3 スイッチング テクノロジー

近年、三層技術の宣伝は耳に繭を引き起こし、誰もが三層技術について叫んでおり、非常に新しい技術であると言う人もいれば、三層技術と言う人もいます。スイッチングはルータと 2 層スイッチだけでなく、スタッキングも目新しいものではありません。まず、単純なネットワークを介したレイヤ 3 スイッチ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-------------------------レイヤ 3 スイッチ------------------- ------ IP を使用するデバイス B

たとえば、A が B にデータを送信する必要があり、宛先 IP がわかっている場合、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、宛先 IP がそれ自体と同じネットワーク セグメントにあるかどうかを判断します。

同じネットワーク セグメント上にあるが、データの転送に必要な MAC アドレスがわからない場合、A は ARP 要求を送信し、B はその MAC アドレスを返し、A はこの MAC を使用してデータ パケットをカプセル化し、スイッチに送信します。スイッチはレイヤ 2 スイッチング モジュールを使用して MAC アドレス テーブルを検索し、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 セグメントにない場合、A は B との通信を希望し、フロー キャッシュ エントリに対応する MAC アドレス エントリがない場合、最初の通常のデータ パケットをデフォルト ゲートウェイに送信します。デフォルト ゲートウェイ. 通常、OS で設定されており、第 3 層のルーティング モジュールに対応しているため、同じサブネットにないデータについては、デフォルト ゲートウェイの MAC アドレスが最初に配置されていることがわかります。 MAC テーブル。

次に、3 層モジュールはデータ 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、デフォルト ゲートウェイの MAC アドレスが送信元 MAC アドレスであり、ホストの MAC アドレスである新しいフレーム ヘッダーを作成します。 B は送信元 MAC アドレス、宛先 MAC アドレスです。特定の識別トリガー メカニズムを通じて、ホスト A と B の MAC アドレスと転送ポートの間の対応関係が確立され、流入キャッシュ エントリ テーブルが記録され、A から B への後続のデータはレイヤ 2 スイッチングに直接転送されます。モジュールを完成させます。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、3 層スイッチの動作プロセスの簡単な要約であり、3 層スイッチの特性を確認できます。
1. 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。
2.これはレイヤー2スイッチとルーターの単純な重ね合わせではなく、レイヤー3ルーティングモジュールがレイヤー2スイッチング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ースレート制限を突破し、レートは数十に達する可能性がありますギガビット/秒。バックプレーンの帯域幅を含め、これらはレイヤ 3 スイッチのパフォーマンスにとって重要な 2 つのパラメータです。
3. 簡潔なルーティング ソフトウェアにより、ルーティング プロセスが簡素化されます。
4.ルーティングソフトウェアが処理する必要なルーティングを除くほとんどのデータ転送は、2層モジュールの高速転送です.ルーティングソフトウェアのほとんどは、単にコピーするのではなく、処理され、効率的な最適化ソフトウェアです.ルーターのソフトウェア。

結論は
レイヤ 2 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.高速スイッチング機能、複数のアクセス ポート、低価格のレイヤー 2 スイッチは、小規模なネットワーク ユーザーに最適なソリューションを提供します.

ルーターの利点は、豊富なインターフェイス タイプ、レイヤ 3 機能の強力なサポート、および強力なルーティング機能を備えていることです. 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、最適なルートの選択、負荷分散、リンク バックアップにあります.他のネットワークとのルーティング 情報交換など ルータには機能があります。

レイヤ 3 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あり、ルーティング機能もこの目的のために提供されます。大規模なネットワークが、部門や地域などの要因に応じて小規模なローカル エリア ネットワークに分割されると、多数のインターネット相互アクセスが発生します。これは、レイヤ 2 スイッチを使用するだけでは実現できません。

単純にルーターを使用すると、インターフェースの数が限られていることと、ルーティングの転送速度が遅いため、ネットワークの速度とネットワークの規模が制限されるため、ルーティング機能を備えた高速転送を備えたレイヤー 3 スイッチの使用が最初の選択肢になります。大規模なネットワークが、部門や地域などの要因に応じて小規模なローカル エリア ネットワークに分割されると、多数のインターネット相互アクセスが発生します。これは、レイヤ 2 スイッチを使用するだけでは実現できません。

単純にルーターを使用すると、インターフェースの数が限られていることと、ルーティングの転送速度が遅いため、ネットワークの速度とネットワークの規模が制限されるため、ルーティング機能を備えた高速転送を備えたレイヤー 3 スイッチの使用が最初の選択肢になります。

一般的に言えば、イントラネットのデータ トラフィックが多いネットワークで高速転送と応答が必要なネットワークでは、すべてのレイヤ 3 スイッチがこの作業を行うと、レイヤ 3 スイッチに過負荷がかかり、応答速度が影響を受け、ネットワークが交換されます. ルーターによってさまざまなデバイスの利点を最大限に活用することは、優れたネットワーク戦略です. もちろん、前提は、顧客の懐が非常に強いことです, そうでなければ、彼らは次善のものに落ち着いて、 3 層スイッチは、インターネットの相互接続としても機能します。