Traditionella nätverksväxlar fungerar på Layer 2 i OSI-modellen medan nätverksrutrarna fungerar på Layer 3. Detta leder ofta till förvirring över definitionen och syftet med en Layer 3-switch (kallas även en flerskiktsomkopplare).
En Layer 3-omkopplare är en specialiserad hårddiskenhet som används i nätverksdirigering. Layer 3-switchar har tekniskt mycket gemensamt med traditionella routrar, och inte bara i fysiskt utseende. Båda kan stödja samma routingprotokoll, inspektera inkommande paket och fatta dynamiska routingbeslut baserat på käll- och destinationsadresserna inuti.
En av de främsta fördelarna med en Layer 3-omkopplare över en router är hur routeringsbeslut utförs. Layer 3-omkopplare är mindre benägna att uppleva nätverksfördröjning eftersom paket inte behöver göra ytterligare steg via en router.
Syfte med Layer 3 Switches
Layer 3-omkopplare uppfattades som en teknik för att förbättra nätverksdirigeringsprestanda på stora lokala nätverk (LAN) som företagets intranät.
Nyckelförskjutningen mellan Layer 3-switchar och routrar ligger i hårdvaruinternalerna. Hårdvaran i en Layer 3-switch kombinerar den med traditionella omkopplare och routrar, och ersätter en del av en routers programlogik med integrerad kretsutrustning för att erbjuda bättre prestanda för lokala nätverk.
Dessutom har en Layer 3-switch utformats för användning på intranät normalt inte ha WAN-portarna och breda nätverksfunktioner som en traditionell router alltid kommer att ha.
Dessa omkopplare används oftast för att stödja routing mellan virtuella LAN (VLAN). Fördelar med Layer 3-switchar för VLAN-apparater är:
- Minskning av mängden sändningstrafik
- Förenklad säkerhetshantering
- Förbättrad felisolering
Hur Layer 3 Switches Work
En traditionell switch leder dynamiskt trafik mellan sina individuella fysiska portar enligt de fysiska adresserna (MAC-adresser) för anslutna enheter. Layer 3-omkopplare använder denna funktion när man hanterar trafik inom ett LAN.
De expanderar också på detta genom att använda IP-adressinformation för att göra rutebeslut när de hanterar trafik mellan LAN. Däremot använder Layer 4-växlar också TCP- eller UDP-portnummer.
Använda en Layer 3 Switch med VLANs
Varje virtuellt LAN måste anges och port-mapped på strömbrytaren. Rutningsparametrar för varje VLAN-gränssnitt måste också anges.
Vissa Layer 3-växlar implementerar DHCP-stöd som kan användas för att automatiskt tilldela IP-adresser till enheter inom en VLAN. Alternativt kan en extern DHCP-server användas, eller statiska IP-adresser konfigureras separat.
Problem med Layer 3 Switches
Layer 3-omkopplare kostar mer än traditionella omkopplare men mindre än traditionella routrar. Konfigurering och administrering av dessa omkopplare och VLAN kräver också extra ansträngning.
Applikationerna av Layer 3-omkopplare är begränsade till intranätmiljöer med en tillräckligt stor skala av enhetsnät och trafik. Hemnätverk brukar inte använda dessa enheter. Lack WAN-funktionalitet, Layer 3-omkopplare är inte en ersättning för routrar.
Namn på dessa växlar kommer från koncept i OSI-modellen, där skikt 3 är känt som nätverkslagret. Tyvärr skiljer den här teoretiska modellen inte ihop de praktiska skillnaderna mellan industriprodukter. Namnet har orsakat mycket förvirring på marknaden.
