Layer
3 switching adalah istilah yang relatif baru, yang telah? Diperpanjang?
oleh berbagai vendor untuk menggambarkan produk mereka. Misalnya, satu
sekolah menggunakan istilah ini untuk menggambarkan IP routing cepat
melalui perangkat keras, sedangkan sekolah lain menggunakannya untuk
menggambarkan Multi Protokol Lebih dari ATM (MPOA). Untuk tujuan diskusi
ini, Layer 3 switch superfast kekalahan-ers yang Layer 3 forwarding di
hardware. Pada artikel ini, kita terutama akan membahas Layer 3
switching dalam konteks IP routing cepat, dengan diskusi singkat dari
daerah lain dari aplikasi.
Pertimbangkan
konteks Layer 2 switching ditunjukkan pada Gambar 1. Layer 2 switch
beroperasi dengan baik ketika ada lalu lintas yang sangat sedikit antara
VLAN. Seperti lalu lintas VLAN akan memerlukan router baik?? Tergantung
off? salah satu pelabuhan sebagai router satu-bersenjata atau hadir
dalam internal switch. Untuk menambah fungsi Layer 2, kita membutuhkan
sebuah router? Yang mengakibatkan hilangnya kinerja karena router
biasanya lebih lambat daripada switch. Skenario ini mengarah ke
pertanyaan: Mengapa tidak menerapkan sebuah router di dalam saklar itu
sendiri, seperti dijelaskan pada bagian sebelumnya, dan melakukan
forwarding di hardware?
Meskipun
konfigurasi ini adalah mungkin, memiliki satu batasan: Layer 2 switch
perlu beroperasi hanya pada frame Ethernet MAC. Skenario ini pada
gilirannya menyebabkan algoritma forwarding yang jelas yang dapat
diimplementasikan dalam perangkat keras. Algoritma ini tidak dapat
diperpanjang dengan mudah untuk layer 3 protokol karena ada beberapa
Layer 3 routable protokol seperti IP, IPX, AppleTalk, dan seterusnya,
dan kedua, keputusan forwarding di protokol seperti biasanya lebih rumit
daripada Layer 2 keputusan forwarding.
Apa
kompromi rekayasa? Karena IP adalah yang paling umum di antara semua
protokol Layer 3 hari ini, sebagian besar switch Layer 3 hari ini
melakukan IP switching di tingkat hardware dan meneruskan protokol lain
di layer 2 (yaitu, jembatan mereka). Isu kedua yang rumit 3 keputusan
Layer forwarding terbaik diilustrasikan dengan pengolahan opsi IP, yang
biasanya menyebabkan panjang header IP bervariasi, rumit membangun mesin
forwarding hardware. Namun, sejumlah besar paket IP tidak termasuk opsi
IP? Begitu, mungkin memerlukan banyak usaha keras untuk merancang
pengolahan ini ke silikon. kompromi adalah bahwa keputusan forwarding
paling umum (jalan cepat) dirancang menjadi silikon, sedangkan yang
lainnya biasanya ditangani oleh CPU pada Layer 3 switch.
Sebagai
rangkuman, Layer 3 switch router dengan cepat forwarding dilakukan
melalui perangkat keras. IP forwarding biasanya melibatkan pencarian
rute, decrementing Waktu Untuk Live (TTL) menghitung dan menghitung
ulang checksum, dan meneruskan frame dengan header MAC sesuai dengan
port output yang benar. Lookup dapat dilakukan di perangkat keras,
demikian juga decrementing dari TTL dan perhitungan kembali dari
checksum. Router menjalankan routing protokol seperti Open Shortest Path
First (OSPF) atau Routing Informasi Protocol (RIP) untuk berkomunikasi
dengan lainnya Layer 3 switch atau router dan membangun tabel routing
mereka. Routing tabel ini dicari untuk menentukan rute untuk paket
masuk.
2/Layer Gabungan Layer 3 Switches
Kami
telah secara implisit mengasumsikan bahwa Layer 3 switch Layer 2 juga
menyediakan fungsionalitas switching, tetapi asumsi ini tidak selalu
benar terus. Layer 3 switch dapat bertindak seperti router tradisional
menggantung di beberapa Layer 2 switch dan menyediakan konektivitas
antar-VLAN. Dalam kasus tersebut, tidak ada Layer 2 fungsi yang
diperlukan dalam switch. Konsep ini dapat diilustrasikan dengan
memperluas topologi dalam Gambar 1? mempertimbangkan menempatkan Layer
murni 3 beralih antara Layer 2 Switch dan router. Layer 3 Switch akan
off-load router dari pengolahan antar-VLAN.
Gambar 2:
Beralih Layer2/Layer3 Gabungan menghubungkan langsung ke Internet
Gambar
2 mengilustrasikan Layer 3 switching 2/Layer gabungan fungsi-ality.
Layer 3 switch gabungan 2/Layer menggantikan router tradisional juga. A
dan B milik subnet IP 1, sedangkan C dan D milik subnet IP 2. Karena
pertimbangan switch adalah switch Layer 2 juga, itu switch lalu lintas
antara A dan B pada Layer 2. Sekarang perhatikan situ-asi jika A ingin
berkomunikasi dengan C. mengirimkan paket IP dialamatkan ke alamat MAC
dari switch Layer 3, tetapi dengan tujuan alamat IP sama dengan C?
Alamat IP. Strip Layer 3 beralih dari MAC header frame dan switch ke C
setelah melakukan pencarian itu, decrementing yang TTL, menghitung ulang
checksum dan memasukkan C? Alamat MAC di bidang alamat tujuan MAC.
Semua langkah-langkah yang dilakukan pada perangkat keras dengan
kecepatan yang sangat tinggi.
Sekarang
bagaimana mengaktifkan tahu bahwa C? S alamat tujuan IP Port 3? Ketika
melakukan pembelajaran pada Layer 2, itu hanya tahu C? Alamat MAC. Ada
beberapa cara untuk memecahkan masalah ini. switch ini bisa melakukan
Address Resolution Protocol (ARP) lookup pada semua subnet IP 2 port C? s
alamat MAC dan menentukan C IP-to-MAC pemetaan dan pelabuhan yang
terletak C?. Metode lainnya adalah untuk saklar untuk menentukan C
IP-to-MAC pemetaan? Oleh mengintip ke dalam header IP pada penerimaan
sebuah frame MAC.
Karakteristik
Konfigurasi
dari 3 switch Layer merupakan masalah penting. Ketika switch Layer 3
juga melakukan Layer 2 switching, mereka mempelajari alamat MAC pada
port hanya konfigurasi yang diperlukan adalah konfigurasi VLAN?. Untuk
Layer 3 switching, itu switch dapat dikonfigurasi dengan port sesuai
dengan masing-masing subnet atau alamat IP dapat melakukan belajar.
Proses ini melibatkan mengintip ke dalam header IP dari frame MAC dan
menentukan subnet pada port dari sumber alamat IP. Ketika tindakan Layer
3 switch seperti router satu-bersenjata untuk switch Layer 2, port yang
sama dapat terdiri dari beberapa IP subnet.
Manajemen
Layer 3 switch biasanya dilakukan melalui SNMP. Layer 3 switch juga
memiliki alamat MAC untuk pelabuhan mereka? Konfigurasi ini dapat
menjadi salah satu per port, atau semua port dapat menggunakan alamat
MAC yang sama. Layer 3 switch biasanya menggunakan alamat MAC untuk
SNMP, Telnet, dan komunikasi Web manajemen.
Secara
konseptual, Forum ATM? S LAN Emulation (LANE) specificat-ion lebih
dekat dengan Layer 2 switching model, sedangkan MPOA lebih dekat dengan
Layer 3 switching model. Sejumlah Layer 2 switch dilengkapi dengan
antarmuka ATM dan menyediakan fungsi klien LANE pada antarmuka ATM.
Skenario ini memungkinkan bridging dari frame MAC di seluruh jaringan
ATM dari beralih ke switch. MPOA ini lebih dekat dengan gabungan 3
switching Layer2/Layer, meskipun MPOA klien tidak memiliki protokol
routing berjalan di atasnya. (Routing adalah kiri ke server MPOA bawah
model Router Virtual.)
Apakah
Layer 3 switch sepenuhnya menghilangkan kebutuhan untuk router
tradisional? Tidak, router masih diperlukan, terutama di mana koneksi ke
area yang luas dibutuhkan. Layer 3 switch masih dapat terhubung ke
router tersebut untuk belajar meja mereka dan paket rute untuk mereka
ketika paket tersebut harus dikirim melalui WAN. Akan aktif akan sangat
efektif pada workgroup dan tulang punggung di dalam perusahaan, tetapi
kemungkinan besar tidak akan mengganti router di tepi WAN (baca internet
dalam banyak kasus). Router melakukan berbagai fungsi lainnya seperti
penyaringan dengan daftar akses, antar Autonomous System (AS) dengan
protokol routing seperti Border Gateway Protocol (BGP), dan seterusnya.
Beberapa Layer 3 switch sepenuhnya dapat menggantikan kebutuhan penerus
jika mereka dapat memberikan semua fungsi ini