سوییچ‌ لایه 2 چیست؟

سوییچ‌ لایه 2 چیست؟

سوییچ لایه 2 (Layer 2 Switch) نوعی سوییچ شبکه است که در لایه دو مدل مدل مرجعOSI  عمل می‌کند. وظیفه اصلی سوییچ لایه 2، رساندن بسته‌های داده درون شبکه محلی (LAN) از مبدا به مقصد است. سوییچ لایه 2 بر اساس آدرس فیزیکی (MAC)، دستگاه‌ها را به یکدیگر معرفی کرده و فریم‌ها را برای آن‌ها ارسال می‌کند. مک آدرس هر دستگاه شبکه، یک شناسه یکتا برای آن دستگاه است که بر اساس آن سوییچ می‌تواند بسته‌های داده را به دستگاه مقصد مورد نظر هدایت کند. سوییچ لایه 2 می‌تواند برخی ویژگی‌های اضافی نیز داشته باشد؛ مانند قابلیت VLAN که امکان تقسیم شبکه محلی به بخش‌های جداگانه را فراهم می‌کند؛ و یا ویژگی‌های امنیتی مانند استفاده از پروتکل‌های STP (سرنامSpanning Tree Protocol ) را برای جلوگیری از بروز حلقه‌های بسته در شبکه.

چرا شرکت‌ها از سوئیچ لایه دو استفاده می‌کنند؟

سوئیچ‌های لایه 2 در شبکه‌های محلی (LANs) نقش بسیار مهمی دارند و تقریبا یکی از گزینه‌های اصلی شرکت‌ها هستند. برخی از دلایلی که باعث می‌شوند شرکت‌ها سراغ خرید سوییچ‌های فوق بروند به شرح زیر است:

• اتصال دستگاه‌های درون شبکه: سوئیچ‌های لایه 2 نقش واسط را برای اتصال تجهیزات و کلاینت‌ها به شبکه‌های محلی ایفا می‌کنند. آن‌ها بسته‌ها را به پورت‌های مقصد درون شبکه هدایت می‌کنند، بنابراین این امکان وجود دارد که دستگاه‌ها اطلاعات را به‌طور مستقیم با یکدیگر مبادله کنند.
• فراهم کردن بستری برای ارسال بسته‌ها: سوئیچ‌های لایه 2 به عنوان یک نقطه تبادل ترافیک در شبکه عمل می‌کنند و فریم‌ها را بر اساس مک هدایت می‌کنند. آن‌ها قادر هستند با استفاده از جدول مک، فریم‌ها را به پورت‌های مقصد مناسب توزیع کنند. این امر باعث می‌شود فریم‌ها به شکل دقیق‌تر و با سرعت بالاتری به دستگاه مورد نظر برسند.
• افزایش عملکرد شبکه: با استفاده از سوئیچ‌های لایه 2، ترافیک در شبکه محلی تقسیم می‌شود و فریم‌ها به صورت موازی بین دستگاه‌ها ارسال می‌شوند. این ویژگی بهبود عملکرد شبکه و کاهش تداخل و افزایش پهنای باند را به همراه دارد. به عنوان مثال، در یک شبکه محلی با سوئیچ‌های لایه 2، فریم‌ها به صورت مستقیم بین دستگاه‌ها ارسال می‌شوند، در حالی که در شبکه‌هایی که از هاب (Hub) استفاده می‌کنند، فریم‌ها به صورت پخشی به تمام دستگاه‌ها ارسال می‌شود که باعث ایجاد تداخل و کاهش عملکرد شبکه می‌شود.
• امنیت شبکه: سوئیچ‌های لایه 2 قابلیت‌های امنیتی مختلفی را برای شبکه‌ها فراهم می‌کنند. آن‌ها می‌توانند با استفاده از فیلترها و لیست‌های کنترل دسترسی (ACL)، ترافیک مورد نظر را محدود کنند و به دستگاه‌ها و کاربران مجوز دسترسی به شبکه را بدهند. همچنین، سوئیچ‌های لایه 2 قابلیت شناسایی و پیشگیری از بروز حملات سایبری رایج را دارند، البته به شرطی که به درستی پیکربندی شوند.
• مدیریت شبکه: سوئیچ‌های لایه 2 امکانات مدیریتی متنوعی را برای شبکه‌ها فراهم می‌کنند. آن‌ها قابلیت مانیتورینگ ترافیک، پیکربندی پورت‌ها، تنظیم VLAN‌ها مخفف (Virtual Local Area Networks) و بسیاری دیگر از ویژگی‌های مدیریتی را دارند. این ویژگی‌ها به مدیران شبکه اجازه می‌دهد تا عملکرد شبکه را بهبود داده و مشکلات را رفع کنند.

سوئیچ صنعتی لایه ۲

سوئیچ صنعتی لایه ۲ یک دستگاه شبکه است که این قابلیت را دارد تا بسته‌های داده را درون شبکه به صورت مستقیم بین دستگاه‌های متصل به آن منتقل کند. این سوئیچ شبکه لایه ۲ از پروتکل‌های شبکه مانند Ethernet، VLAN و STP پشتیبانی می‌کند و به عنوان یک تجهیز مرکزی در شبکه‌های کامپیوتری استفاده می‌شود.

سوئیچ صنعتی لایه ۲ از تکنولوژی پردازش بسته‌های داده سریع برای پردازش و انتقال داده‌ها استفاده می‌کند. این سوئیچ شبکه لایه ۲ قادر به پردازش تعداد بالایی از بسته‌های داده همزمان هستند و امکان برقراری ارتباط همزمان بین دستگاه‌های مختلف را فراهم می‌کنند. با توجه به ویژگی‌های ذکر شده، سوئیچ صنعتی لایه ۲ به عنوان یک تجهیز اساسی در شبکه‌های صنعتی، شبکه‌های کامپیوتری بزرگ و شبکه‌های اداری استفاده می‌شود.

سوییچ های لایه 3

سوییچ های لایه سوم علاوه بر اینکه قابلیت های سوییچ های لایه دوم را دارا هستند، با استفاده از آدرس های  IPدر همان دستگاه سخت افزاری بسته های داده را مسیریابی می کنند. از دیگر قابلیت های هوشمندی که معمولاً در سوئیچ های لایه 3 یافت می شوند، تقسیم منطقی یک شبکه به دو یا بیش از دو LAN مجازی است. از کاربردهای دیگر سوئیچ های لایه 3، اولویت بندی ترافیک جهت تضمین کیفیت خدمات (QoS) می باشد. این سوئیچ ها به دلیل قابلیت های بالایی که دارند برای شرکت های بزرگ مناسب می باشند. به عبارت ساده تر ، سوئیچ Layer 3 چیزی جز یک روتر پر سرعت اما بدون اتصال WAN نیست. از نمونه سوییچ های لایه سوم می توان به سوئیچ SAE-ISW12000-QTGSM اشاره کرد. این مدل سوئیچ مدیریتی قدرتمند و مجهز به آخرین تکنولوژی های موجود است که امکان ارتباط میان آپ لینک های فیبر با پورت های سرور و همچنین سایر تجهیزات فیبر نوری را فراهم می سازد

.

تفاوت‌های سوییچ لایه 2 و لایه 3

1- سوییچینگ در مقابل مسیریابی در لایه 2 و لایه 3

سوئیچینگ در لایه 2 همانند مدل مرجع OSI عمل می کند، جایی که بسته های داده بر اساس آدرس های MAC به درگاه مقصد هدایت می شوند. بنابراین می توان گفت سوئیچ لایه 2 ساده است. از طرف دیگر سوئیچ لایه 3 ، یک دستگاه سخت افزاری تخصصی است که برای مسیریابی بسته های داده با استفاده از آدرس های IP استفاده می شود. بنابراین مسیریابی را انجام می دهد.

2- عملکرد سوییچ در لایه 2 و لایه 3

سوئیچ لایه 2 فقط می تواند بسته ها را از یک نقطه به نقطه دیگر منتقل کند، در حالی که سوئیچ لایه 3 قادر به سوییچینگ و همچنین مسیریابی می باشد. پس در واقع سوئیچ های لایه 2 قادر به مسیریابی نمی باشند و تنها می توانند در همان شبکه ارتباط ایجاد نمایند. در حالی که در لایه 3 دستگاه ها می توانند با خارج و یا داخل شبکه ارتباط برقرار نمایند.

3- آدرس MAC در مقابل آدرس IP در سوییچ لایه 2 و لایه 3

سوئیچ های لایه 2 از آدرس MAC دستگاه ها برای هدایت بسته های داده از پورت منبع به پورت مقصد استفاده می کنند. آنها بسته ها را با حفظ جدول آدرس MAC هدایت می کنند. در عوض ، سوئیچ های لایه 3 از آدرس های IP برای پیوند شبکه های مختلف با استفاده از پروتکل های مسیریابی ویژه استفاده می کنند.

4- سرعت سوییچینگ لایه 2 و لایه 3

به طور معمول سرعت انتقال اطلاعات در سوئیچ های لایه 3 کم تر از سوئیچ های لایه 2 می باشد که دلیل آن پردازش انجام شده بر روی بسته ها می باشد. در عوض، سوئیچ های لایه 2 وقت کمی جهت یافتن بهترین مسیر ممکن برای ارسال بسته ها به درگاه مقصد می گذارند و زمان کمی را جهت بررسی آن می گذارند.

5- برنامه های کاربردی سوییچ در لایه 2 و لایه 3

سوئیچینگ لایه 2 مبتنی بر سخت افزار است و سوئیچ‌ها از (Application Specific Integrated circuits)  ASIC برای حفظ جدول آدرس MAC استفاده می کنند. آنها مانند یک LAN معمولی عمل کرده و دامنه های بزرگتر را به دامنه های کوچکتر تبدیل می نمایند و از فرآیندی به نام پروتکل حل آدرس (ARP) برای تعیین آدرس های MAC سایر دستگاه ها استفاده می کنند. در حالی که سوئیچ های لایه 3 ترکیبی از سوئیچ ها و روترهای مدرن هستند که معمولاً برای مسیریابی در شبکه های مجازی (VLAN) استفاده می شود.

جمع بندی:

سرعت انتقال اطلاعات توسط سوئیچ ها وابسته به قدرت پردازش، Switching fabric و الگوریتم آن است. همچنین، پیچیدگی سوئیچ ها بستگی به نوع لایه در مدل OSI دارد. مدل OSI یک مدل مفهومی است که برای اطمینان از سازگاری سیستم های ارتباطی داده در سراسر جهان ایجاد شده است. این مدل، توابع ارتباطی را برای ارتباطات برنامه های کاربردی از طریق شبکه استاندارد فراهم می کند.

 اما رفته رفته با گذشت زمان و رشد فناوری اطلاعات، برنامه ها به پیکربندی شبکه ای قوی تر و قابل اطمینان تر نیاز پیدا کردند. در این زمان سوئیچ های لایه 3 با قابلیت های بهتر و وسیع تری به بازار عرضه شد. به طور کلی می توان گفت که سوئیچ های لایه سه قابلیت روتینگ و سوئیچینگ را دارند این درحالی است که سوئیچ های لایه دو، فقط قابلیت عمل سوئیچینگ را انجام می دهند.

برای اطلاعات بیشتر در زمینه سرور های مجازی ، هاست و دامنه ؛ به سایت نوژن پردازش مراجعه نمایید.