Комутатори та маршрутизатори: чому рівень 2 змінює вашу мережу

1

Імовірно, вам вже відомо, що заміна концентраторів на комутатори може кардинально змінити спосіб взаємодії вузлів. Однак неминуче виникає питання: «У чому різниця між комутатором та маршрутизатором?» Вони дуже схожі. Обидва переміщують дані. Однак працюють вони на різних принципах.

Головна відмінність полягає у рівні моделі OSI, на якому вони функціонують. Комутатори зазвичай працюють на рівні 2 (канальному рівні). Вони приймають рішення про пересилання на основі MAC-адрес. Маршрутизатори працюють на рівні 3 (мережевому рівні). Вони аналізують адреси рівня 3, такі як IP, IPX, AppleTalk і т.д., залежно від стека протоколів, що використовується у вашому середовищі.

Алгоритми, що управляють логікою пересилання пакетів, абсолютно різні. Ця відмінність важлива при розгляді того, як обробляти певні типи трафіку (мовленнєві розсилки).

Проблема мовних розсилок

Мовні розсилки – це не просто шум. Вони необхідні роботи мережі. Коли пристрій підключається до мережі, він не знає, хто вже в ній. Воно не знає IP-адресу контролера домену, сервера друку або сховища мережі. Тож воно «кричить». Воно відправляє широкомовні пакети, щоб оголосити про свою присутність у порожнечі.

Інші вузли слухають. Сервер домену чує цей крик і додає новий комп’ютер в список браузерів. Подайте цей список як динамічний адресний довідник. Як тільки пристрій потрапляє до списку браузерів, можна розпочинати пряму взаємодію. Пристрої використовують широкомовну розсилку, коли їм потрібно зробити оголошення всього сегменту мережі або коли вони просто не знають конкретних одержувачів інформації.

Як комутатори та маршрутизатори по-різному обробляють трафік

Тут апаратні відмінності мають найбільше значення під час проектування мережі.

Концентратор або комутатор отримує вхідний широкомовний пакет і розсилає його (затоплює) на всі інші порти домену широкомовної розсилки. Усі чують цей «крик».

Маршрутизатори так не роблять.

Уявіть чотиристороннє перехрестя. У простій мережі трафік вільно проходить через перехрестя незалежно від пункту призначення. Тепер уявіть, що це перехрестя є кордоном. Для транзиту необхідно пред’явити паспорт із конкретною адресою. Просто так пройти не можна. Якщо у вас немає точної адреси пункту призначення, прикордонник зупинить вас.

Маршрутизатори працюють як прикордонники. Без конкретної адреси 3 рівня маршрутизатор відкидає пакет. Він не пересилатиме широкомовні повідомлення.

Чому ця відмінність важлива

Така поведінка поділяє мережі. Це запобігає розповсюдженню шторму широкомовних розсилок з однієї підмережі на іншу. Воно створює межі. Але він також створює ізоляцію.

Якщо ви хочете, щоб пристрої могли спілкуватися в різних підмережах, маршрутизатор блокує початкову фазу виявлення. Якщо немає конкретної IP-адреси для надсилання пакета привітання, пакет не пройде. Це відмінно підходить для безпеки та ізоляції. Однак безшовна взаємодія між різними частинами однієї логічної мережі виявляється неможливою.

Саме тому комутатори та маршрутизатори існують разом. Комутатори обробляють локальний трафік, широкомовні розсилки та пересилання на рівні MAC у межах сегмента мережі. Маршрутизатори забезпечують маршрутизацію великі відстані між цими сегментами мережі. Необхідні обидва пристрої. Нам потрібний прикордонний контроль, щоб запобігти хаосу, і нам потрібні комутатори, щоб залишатися на зв’язку з нашими сусідами.