Как написано в заголовке, мой первый вопрос: в чем разница между трансляциями уровня 2 и уровня 3?
Если хост отправляет широковещательную рассылку 2-го уровня, коммутатор отправляет ее на все свои порты, но не на другие подключенные коммутаторы (восходящие каналы), не так ли? Но почему?
Как он распознает, что подключен коммутатор?
6
2 ответа
6
Широковещательные сообщения уровня 2 отправляются на широковещательный mac-адрес ffff:ffff:ffff, если Ethernet и т.д. Могут быть получены любым устройством. Широковещательные сообщения уровня 3 отправляются по адресу широковещательной сети, который для сети ip 10.1.1.0/24 будет 10.1.1.255. Если бы IP-сеть была через Ethernet, широковещательная передача уровня 3 также привела бы к широковещательной передаче уровня 2.
Коммутатор отправляет широковещательную рассылку уровня 2 всем портам, которые находятся в одном и том же широковещательном домене, то есть в одном и том же vlan (который может быть всеми портами). К некоторым из этих портов могут быть подключены другие коммутаторы, которые будут принимать широковещательную рассылку через порт и выдавать ее всем другим портам того же домена широковещательной рассылки, что и входящий порт. Так что нет, это не правильно.
Это не так - см. 2.
Обратите внимание, что в этом ответе не обсуждается транкинг, что добавляет сложности к ответу, но на самом деле не меняет предпосылку.
1
В основном коммутатор уровня 2 работает с использованием Mac-адресов в своей таблице кэширования для быстрой передачи информации от порта к порту. Коммутатор уровня 3 использует IP-адреса для того же. В то время как предыдущее объяснение - "Что", для людей в сети следующее "Как" гораздо интереснее.
По сути, коммутатор уровня 2 по сути является многопортовым прозрачным мостом. Коммутатор уровня 2 узнает о MAC-адресах, подключенных к каждому порту, и пропустит кадры, помеченные для этих портов. Он также знает, что если кадр отправляется из порта, но ищет MAC-адрес порта, к которому он подключен, и отбрасывает этот кадр. В то время как один CPU CPU работает в последовательном режиме, современные аппаратные коммутаторы работают параллельно, что приводит к чрезвычайно быстрому переключению. Коммутация уровня 3 представляет собой гибрид, как можно себе представить, маршрутизатора и коммутатора.
Существуют различные типы переключения уровня 3, кэширование маршрутов и на основе топологии. При кэшировании маршрутов коммутатору требуются и процессор маршрутов (RP), и коммутатор (SE). RP должен прослушивать первый пакет, чтобы определить пункт назначения. В этот момент механизм коммутации делает ярлык записи в таблице кэширования для остальных пакетов. Благодаря повышению вычислительной мощности и резкому снижению стоимости памяти современные коммутаторы верхнего уровня 3 реализуют коммутацию на основе топологии, которая создает таблицу поиска и наполняет ее топологией всей сети. База данных хранится в аппаратном обеспечении и используется там для поддержания высокой пропускной способности. Он использует самое длинное совпадение адресов в качестве пункта назначения уровня 3.
Теперь, когда и почему нужно использовать l2 против l3 против маршрутизатора? Проще говоря, маршрутизатор обычно будет находиться у шлюза между частной и общедоступной сетью. Маршрутизатор может выполнять NAT, тогда как коммутатор l3 не может (вообразите коммутатор, у которого были записи топологии для ВСЕГО Интернета !!). В небольшой очень плоской сети (имеется в виду только один диапазон частных сетей для всего сайта) коммутатора L2 для подключения всех серверов и клиентов к Интернету, вероятно, будет достаточно.
Более крупные сети, или сети с необходимостью сдерживать широковещательный трафик, или сети, использующие VOIP, подходят для использования с несколькими сетями, использующими VLAN, и когда один использует VLAN, коммутаторы L3 естественным образом подходят. Хотя сценарий «маршрутизатор на флешке» может работать, он может быстро перегружать маршрутизатор, если существует какой-либо значительный межсетевой трафик, поскольку маршрутизатор должен принимать сложные решения о маршрутизации для каждого получаемого им пакета.