در شبکههای سازمانی پیچیده، با افزایش تعداد دستگاهها مانند سرورها، تلفنهای تحت شبکه و دوربینهای مداربسته، شبکههای داخلی ممکن است دچار مشکلات ترافیکی شوند. اگر روتر قادر به مدیریت این ترافیک نباشد، به گلوگاه تبدیل میشود و مشکلاتی مانند قطع تماسهای تحت شبکه، تاخیر زیاد و عدم ارسال فایلها به وجود میآید. اینجاست که سوئیچ لایه 3 میتواند به کمک بیاید. در این مقاله، قصد داریم توضیح دهیم سوئیچ لایه 3 چیست، چگونه عمل میکند و چه کاربردهایی دارد.
سوئیچ لایه 3 چیست؟
سوئیچ لایه 3 دستگاهی است که هم کار سوئیچ معمولی را انجام میدهد و هم وظیفه روتر را بر عهده دارد. سوئیچ معمولی اطلاعات را بین دستگاهها در یک شبکه محلی (LAN) جابهجا میکند، در حالی که روتر اطلاعات را بین شبکههای مختلف ارسال میکند. سوئیچ لایه 3 میتواند مسیریابی را بین چندین شبکه انجام دهد و این امر باعث میشود که اطلاعات بهطور مؤثرتر و سریعتر منتقل شوند.
چرا سوئیچ لایه 3 ایجاد شد؟
روترها برای مسیریابی بین شبکهها ساخته شدند، اما در سازمانها و شبکههای بزرگ که شامل چندین زیرشبکه و VLAN هستند، سرعت و توان روتر برای مدیریت ترافیک کافی نیست. بنابراین، نیاز به دستگاهی بود که همزمان وظیفه سوئیچ و روتر را انجام دهد. سوئیچ لایه 3 با بهرهگیری از سیستم سختافزاری، عملکرد بهتری نسبت به روترهای معمولی دارد و میتواند سرعت شبکه را بهطور چشمگیری افزایش دهد.
سوئیچ لایه 3 چگونه کار میکند؟
اگر دو شبکه مجازی در یک مجموعه داشته باشید و بخواهید دادهها را از دستگاهی در شبکه اول به دستگاهی در شبکه دوم منتقل کنید، سوئیچ لایه 3 این کار را با سرعت بیشتر و با کاهش هزینه انجام میدهد. بدون سوئیچ لایه 3، دادهها ابتدا به روتر میروند و سپس دوباره توسط سوئیچ به دستگاه مقصد منتقل میشوند. اما سوئیچ لایه 3 مستقیماً مسیریابی را انجام داده و دادهها را بدون نیاز به روتر به مقصد ارسال میکند.
استفاده از سوئیچ لایه 3 باعث کاهش زمان تاخیر، افزایش سرعت انتقال دادهها، کاهش هزینه تجهیزات و بهینهسازی ساختار شبکه میشود.
تفاوت سوئیچ لایه 3 با سوئیچ لایه 2 و روتر
مطمئناً! در اینجا تفاوتهای اساسی میان سوئیچ لایه 2، سوئیچ لایه 3 و روتر بهطور توضیحی آورده شده است:
-
سوئیچ لایه 2: این نوع سوئیچ بهطور عمده برای اتصال دستگاهها در یک شبکه محلی (LAN) بهکار میرود. سوئیچ لایه 2 اطلاعات را بر اساس آدرس MAC منتقل میکند و قادر به مدیریت تنها یک شبکه واحد است. اگر بخواهید شبکههای مختلف را به یکدیگر متصل کنید، به یک روتر نیاز دارید. سرعت داخلی این سوئیچها بسیار بالا بوده و تاخیر بسیار کمی دارند. این سوئیچها برای شبکههای کوچک و متوسط مناسب هستند و امنیت آنها محدود است.
-
سوئیچ لایه 3: این سوئیچ علاوه بر اتصال دستگاهها در یک شبکه، میتواند ارتباط میان چند شبکه مختلف را نیز برقرار کند. سوئیچ لایه 3 از آدرسهای MAC و IP برای ارسال دادهها استفاده میکند و میتواند VLANها را بدون نیاز به روتر مدیریت کند. این سوئیچها از سرعت داخلی بسیار بالایی برخوردارند و تاخیر کمی دارند. بهطور خاص برای شبکههای بزرگ و سازمانی طراحی شدهاند و امنیت آنها معمولاً خوب است.
-
روتر: روترها برای ارتباط میان شبکههای مختلف یا اتصال به اینترنت طراحی شدهاند. این دستگاهها از آدرسهای IP برای مسیریابی دادهها استفاده میکنند و میتوانند ارتباطات بین چندین شبکه مختلف را برقرار کنند. برخلاف سوئیچها که دادهها را در یک شبکه محلی منتقل میکنند، روترها قادر به مسیریابی اطلاعات بین شبکههای مختلف و اینترنت هستند. تاخیر روترها معمولاً بیشتر از سوئیچها است و امنیت آنها معمولاً بسیار عالی است.
در مجموع، تفاوتهای اصلی در وظیفه هر دستگاه، نحوه ارسال اطلاعات و مدیریت شبکههای مختلف بهویژه در سوئیچهای لایه 3 و روترها مشخص میشود.
مزایای سوئیچ لایه 3
-
افزایش سرعت: سوئیچ لایه 3، برخلاف روتر، مسیریابی را بهصورت سختافزاری انجام میدهد که باعث کاهش چشمگیر تاخیر میشود.
-
کاهش فشار روی روتر: استفاده از سوئیچ لایه 3 بار را از روی روتر کاهش میدهد و به آن اجازه میدهد تنها وظیفه ارتباط با اینترنت را انجام دهد.
-
افزایش امنیت: سوئیچ لایه 3 امکانات امنیتی بیشتری نسبت به سوئیچ لایه 2 دارد.
-
مدیریت بهتر VLANها: بهراحتی میتوان شبکههای مجازی را مدیریت و بین آنها ارتباط برقرار کرد.
معایب سوئیچ لایه 3
-
هزینه بالاتر: سوئیچ لایه 3 قیمت بالاتری نسبت به سوئیچ لایه 2 دارد.
-
نیاز به روتر برای اتصال به اینترنت: سوئیچ لایه 3 بهتنهایی نمیتواند به اینترنت متصل شود و نیاز به روتر برای این کار دارد.
-
نیاز به دانش شبکه: برای تنظیم و پیکربندی سوئیچ لایه 3 به دانش فنی بالا نیاز است.
کاربردهای سوئیچ لایه 3
-
در سازمانها و مجموعههای بزرگ: با تفکیک شبکه و ساخت VLAN میتوان سرعت و امنیت را افزایش داد.
-
در دیتاسنترها: سوئیچ لایه 3 برای مسیریابی پرسرعت در دیتاسنترها استفاده میشود.
-
در سیستمهای نظارت تصویری: بهینهسازی ترافیک و حذف گلوگاهها برای پایداری اتصال دوربینها.
-
در دانشگاهها و مؤسسات آموزشی: امکان مدیریت شبکههای پرسنل و دانشجویان با سرعت بالا.
چه زمانی باید سوئیچ لایه 3 خرید؟
اگر شما:
-
چندین VLAN دارید.
-
بیش از 50 کاربر در شبکه دارید.
-
تماسهای تلفنی تحت شبکه بهطور مداوم قطع میشود.
-
تعداد زیادی دوربین مداربسته تحت شبکه دارید.
-
در حال مدیریت یک دیتاسنتر هستید.
استفاده از سوئیچ لایه 3 میتواند گزینه مناسبی برای شما باشد.
قیمت سوئیچ لایه 3
قیمت سوئیچ لایه 3 بستگی به عوامل مختلفی دارد، از جمله تعداد پورتها، سرعت پورتها، پشتیبانی از فناوری PoE و برند. بهطور معمول، سوئیچهایی با پورتهای بیشتر و سرعت بالاتر قیمت بالاتری دارند.
بهترین برندهای سوئیچ لایه 3
-
سیسکو: یکی از معتبرترین برندها در تجهیزات شبکه است، اما قیمت بالایی دارد.
-
میکروتیک: مناسب برای شبکههای کوچک و متوسط با قیمت مقرونبهصرفه.
-
هواوی: مناسب برای دیتاسنترها و شبکههای بزرگ.
سوئیچ لایه 3 گزینهای عالی برای بهبود عملکرد شبکههای بزرگ و پیچیده است و میتواند بهطور قابلتوجهی سرعت، امنیت و کارایی شبکه را افزایش دهد.
