L2 / L3/L4スイッチの概要

レイヤ2スイッチは、レイヤデータリンク層のMACアドレスに従ってエンドツーエンドのデータ交換を完了し、ステーションテーブルを介したルートを選択します。スイッチはステーションテーブルの確立と保守を自動的に完了し、ルータはレイヤ3デバイスに属しているため、アドレス指定プロセスは、IPアドレス指定に従ってルーティングテーブルとルーティングプロトコルを介して生成されます。したがって、レイヤ2スイッチの最大の利点は、データフレーム内のMACアドレスを識別するだけでよいため、データの伝送速度が速く、MACアドレスに基づいて転送ポートを直接選択するアルゴリズムが非常に優れていることです。あれは。 ASIC専用チップを使用するのは簡単で非常に便利です。明らかに、レイヤ2スイッチソリューションは、実際には「どこでもスイッチを入れる」安価なソリューションです。このソリューションは、サブネットを分割し、ブロードキャストを制限し、VLANを確立することもできますが、制御性、柔軟性、および制御性が低くなります。各情報ポイントの流れ、便利で実用的なルーティング機能の欠如。

レイヤ3スイッチは、レイヤ3ネットワークレイヤのIPアドレスに基づいて、エンドツーエンドのデータ交換を直接完了します。表面的には、レイヤ3スイッチはレイヤ2スイッチとルータの組み合わせですが、この組み合わせは単純な物理的な組み合わせではなく、それらの長所に基づく論理的な組み合わせです。その重要なパフォーマンスは、情報ソースの最初のデータフローがレイヤ3で交換されるときに、ルーティングシステムがMACアドレスとIPアドレスの間のマッピングテーブルを作成して保存することです。ソースの後続のデータフローが再び環境を切り替えると、スイッチは、3番目のルーティングシステムによって処理されることなく、最初に生成および保存されたアドレスマッピングテーブルに従って、レイヤ2からソースアドレス、宛先アドレスに移動します。直接送信するため、ルーティングによるネットワーク遅延により、データパケットの転送効率が向上し、ネットワーク間で情報を送信する際のルーティングによるレートのボトルネックが解決されます。したがって、レイヤ3スイッチは、レイヤ 2スイッチのポートスイッチング機能だけでなく、一部のルーターのルーティング機能も完了できます。つまり、レイヤ3スイッチスイッチソリューションは、実際にはマルチレベルの動的統合をサポートできるソリューションです。このマルチレベルの動的統合機能は、従来のルーターとTier 2スイッチである程度実行できますが、このタイプのピギーバッキングスキームには、Tierスイッチを使用する場合よりも多くの機能があります。機器の構成が必要であり、より多くのスペースを占有し、より多くのケーブルとコストを設計するだけでなく、大量のデータ伝送のデータ伝送パフォーマンスを大幅に低下させます。 、ピギーバックソリューションルーターは、ルーティング伝送速度のボトルネックを克服できません。

 

明らかに、レイヤ2スイッチとレイヤ3スイッチはどちらも、ポートアドレスに基づくエンドツーエンドのスイッチングプロセスです。 MACアドレスとIPアドレスに基づくこのスイッチ技術は、ノード間のデータ伝送速度を大幅に向上させることができますが、自律的に決定することはできません。または、ポートホストのアプリケーション要件、つまりレイヤ4インテリジェントアプリケーションスイッチング要件の欠如に応じて、ポートスイッチングプロセスとデータフローを動的に制限します。レイヤ4スイッチは、エンドツーエンドのスイッチングを完了するだけでなく、ポートホストのアプリケーション特性に応じてスイッチングトラフィックを決定または制限することもできます。簡単に言うと、レイヤ4スイッチは、トランスポート層でデータパケットを交換するプロセスに基づいており、TCP/IPプロトコルアプリケーションレイヤのユーザーアプリケーションスイッチング要件に基づいている新しいタイプのローカルエリアネットワークスイッチです。レイヤ4スイッチは、TCP / UDPのレイヤ4より下のすべてのプロトコルをサポートし、少なくとも80バイトのデータパケットヘッダーの長さを識別でき、TCP/UDPポート番号に従ってデータパケットのアプリケーションタイプを区別します。できます。アプリケーション層へのアクセスを実現するための制御とサービス品質の保証。したがって、Tier 4スイッチは、ハードウェアネットワークデバイスではなく、ソフトウェアネットワーク管理システムであると言った方がよいでしょう。つまり、レイヤ4スイッチは、主にソフトウェアテクノロジに基づいており、ハードウェアテクノロジによって補完されるネットワーク管理スイッチングデバイスです。

 

最後に、一部の人々はまださまざまな程度で漠然とした概念を持っていることを指摘する価値があります。彼らは、いわゆるレイヤ4スイッチが、実際にはレイヤ3スイッチのレイヤ4プロトコルポートを区別する機能を追加すると考えています。追加されたソフトウェアはレイヤ3スイッチに追加されるため、トランスポートレイヤでは機能しませんが、第3レイヤでスイッチング操作を実行しますが、第3レイヤでのスイッチングに対してより敏感です。基本的に、第4層の切り替えを無効にします。テクノロジーと機能。データパケットの第2層IEEE802.1Pフィールドまたはレイヤ3IPToSフィールドを使用して、データパケット自体の優先度を区別できることがわかっています。