Przełączniki i routery: dlaczego warstwa 2 zmienia Twoją sieć

4

Prawdopodobnie już wiesz, że zastąpienie koncentratorów przełącznikami może radykalnie zmienić sposób komunikacji węzłów. Jednak nieuchronnie pojawia się pytanie: „Jaka jest różnica między przełącznikiem a routerem?” Są bardzo podobni. Obydwa przenoszą dane. Działają jednak na zupełnie innych zasadach.

Główną różnicą jest warstwa modelu OSI, na której działają. Przełączniki zazwyczaj działają w warstwie 2 (warstwa łącza). Podejmują decyzje o przekazywaniu na podstawie adresów MAC. Routery działają w warstwie 3 (warstwie sieci). Analizują adresy warstwy 3, takie jak IP, IPX, AppleTalk itp., w zależności od stosu protokołów używanego w danym środowisku.

Algorytmy sterujące logiką przekazywania pakietów są zupełnie inne. To rozróżnienie jest istotne przy rozważaniu sposobu obsługi określonych rodzajów ruchu (transmisji).

Problem z wysyłką rozgłoszeniową

Biuletyny telewizyjne to coś więcej niż tylko hałas. Są one niezbędne do działania sieci. Kiedy urządzenie łączy się z siecią, nie wie, kto już się w niej znajduje. Nie zna adresu IP kontrolera domeny, serwera druku ani pamięci sieciowej. Dlatego „krzyczy”. Wysyła pakiety rozgłoszeniowe, aby ogłosić swoją obecność w próżni.

Inne węzły nasłuchują. Serwer domeny słyszy ten „wołanie” i dodaje nowy komputer do listy przeglądarek. Pomyśl o tej liście jako o dynamicznym katalogu adresowym. Gdy tylko urządzenie znajdzie się na liście przeglądarek, może rozpocząć się bezpośrednia interakcja. Urządzenia korzystają z rozgłaszania, gdy muszą ogłosić cały segment sieci lub po prostu nie znają konkretnych odbiorców informacji.

Jak przełączniki i routery inaczej radzą sobie z ruchem

To tutaj różnice sprzętowe mają największe znaczenie w projektowaniu sieci.

Koncentrator lub przełącznik odbiera przychodzący pakiet rozgłoszeniowy i rozgłasza go (rozgłaszanie) do wszystkich pozostałych portów w domenie rozgłoszeniowej. Każdy słyszy ten „krzyk”.

Routery tak nie robią.

Wyobraź sobie czterokierunkowy celownik. W prostej sieci ruch odbywa się swobodnie przez skrzyżowania niezależnie od miejsca docelowego. Teraz wyobraź sobie, że to skrzyżowanie jest granicą. W przypadku tranzytu należy przedstawić paszport z konkretnym adresem. Nie możesz tak po prostu przez to przechodzić. Jeśli nie znasz dokładnego adresu docelowego, zatrzyma Cię straż graniczna.

Routery pełnią rolę straży granicznej. Bez określonego adresu warstwy 3 router odrzuca pakiet. Nie będzie przesyłać dalej wiadomości rozgłoszeniowych.

Dlaczego to rozróżnienie jest ważne

To zachowanie dzieli sieci. Zapobiega to rozprzestrzenianiu się burzy rozgłoszeniowej z jednej podsieci do drugiej. Tworzy granice. Ale powoduje też izolację.

Jeśli chcesz, aby urządzenia w różnych podsieciach komunikowały się ze sobą, router blokuje początkową fazę wykrywania. Jeśli nie ma określonego adresu IP, na który można wysłać pakiet hello, pakiet nie powiedzie się. Jest to świetne rozwiązanie ze względu na bezpieczeństwo i izolację. Jednak płynna interakcja pomiędzy różnymi częściami tej samej sieci logicznej nie jest możliwa.

Właśnie dlatego przełączniki i routery istnieją razem. Przełączniki obsługują ruch lokalny, rozgłoszenia i przekazywanie warstwy MAC w segmencie sieci. Routery zapewniają routing na duże odległości pomiędzy tymi segmentami sieci. Obydwa urządzenia są wymagane. Potrzebujemy kontroli granicznych, aby zapobiec chaosowi, i potrzebujemy przełączników, aby pozostać w kontakcie z naszymi sąsiadami.