Switch Layer 2, Layer 3 là gì? So sánh Switch Layer 2 và Layer 3

Switch Layer 2, Layer 3 là gì?

Switch Layer 2 và Switch Layer 3 là các khái niệm được sử dụng dựa trên mô hình OSI để mô tả và giải thích chức năng của từng switch khi tham gia vào hệ thống mạng. Trong mô hình OSI, Switch Layer 2 tương ứng với lớp Data Link và Switch Layer 3 tương ứng lớp Network.

Switch Layer 2 là các thiết bị chuyển mạch thường được sử dụng để kết nối xuống các thiết bị đầu cuối, cung cấp kết nối mạng tới các thiết bị nhưng PC, Laptop, máy in, camera, server ... Switch Layer 2 được thiết kế tuân thủ theo các quy chuẩn của lớp Data Link.

Switch Layer 3 là các thiết bị chuyển mạch thường được sử dụng cho các hệ thống Core hoặc Distribution để kết nối các switch access (switch layer 2) hoặc kết nối sang các mạng khác. Switch Layer 3 được thiết kế tuân thủ theo các quy chuẩn của lớp Network trong mô hình OSI.

So sánh Switch Layer 2 và Layer 3

Switch Layer 2 và switch layer 3 khác nhau chủ yếu ở chức năng định tuyến. Switch Layer 2 chỉ hoạt động với địa chỉ MAC và không quan tâm đến địa chỉ IP hoặc bất kỳ mục nào của các lớp cao hơn. Switch Layer 3, hoặc các thiết bị switch multi layer, có thể thực hiện tất cả chức năng của bộ chuyển mạch lớp 2, cộng thêm các tính năng định tuyến và các tính năng layer 3 khác. Điều đó có nghĩa là, bộ chuyển mạch Lớp 3 có cả bảng địa chỉ MAC và bảng định tuyến IP, đồng thời xử lý giao tiếp nội bộ VLAN và định tuyến gói tin giữa các VLAN khác nhau. Ngoài ra còn có Switch Layer 2+ (lớp 3 Lite) được tích hợp thêm tính năng định tuyến tĩnh.

Các thông số chính cần xem xét khi mua Switch Layer 2 hoặc Layer 3

Nếu bạn đang cần mua Switch Layer 2 hoặc switch layer 3, có một số thông số chính mà bạn nên kiểm tra, bao gồm tốc độ chuyển tiếp, băng thông, số lượng VLAN, số lượng bảng MAC, độ trễ, v.v.

Tốc độ chuyển tiếp (forwarding rate hoặc throughput rate) là khả năng chuyển tiếp gói tin của thiết bị. Khi khả năng chuyển tiếp lớn hơn tổng tốc độ của tất cả các cổng trên thiết bị, switch được gọi là non-blocking. Tốc độ chuyển tiếp được biểu thị bằng gói trên giây (pps). Công thức sau cung cấp cách tính tốc độ chuyển tiếp của một công tắc:

Forwarding Rate (pps) = number of 10Gbit/s ports * 14,880,950 pps + number of 1 Gbit/s ports * 1,488,095 pps + number of 100Mbit/s ports * 148,809 pps

Ví dụ:

Một thiết bị switch có 32 cổng 10 Gbit/s và 2 cổng tốc độ 40 Gbit/s, áp dụng công thức trên chúng ta sẽ có Forwarding Rate là:

Forwarding Rate = 32 * 14,880,950 pps + 2 * 4 * 14,880,950 pps = 595,238,000 pps ≈ 596 Mpps

Thông số tiếp theo là băng thông chuyển mạch (switching bandwidth) hoặc dung lượng chuyển mạch (switching capacity) là tổng tốc độ của tất cả các cổng trên thiết bị theo cả 2 chiều Tx và Rx. Công thức tính:

Bandwidth (bps) = port number * port data rate * 2

Ngoài ra chúng ta cũng cần xem các thông số như: số lượng VLAN có thể cấu hình, số lượng địa chỉ MAC mà switch có thể lưu và độ trễ. Số lượng VLAN tùy thuộc vào quy mô của công ty mà chúng ta có thể đưa ra các yêu cầu cụ thể. Số lượng MAC entry ảnh hưởng đến số lượng thiết bị tối đa kết nối vào, càng nhiều thiết bị sử dụng thì chúng ta cần thiết bị hỗ trợ bảng MAC càng lớn. Độ trễ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình truyền dữ liệu, switch hỗ trợ độ trễ càng thấp thì quá trình truyền dữ liệu càng nhanh.

Kết luận

Switch layer 2 và switch layer 3 được lựa chọn tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng. Không phải lúc nào switch layer 3 cũng tốt hơn. Chúng ta cần xác định nhu cầu sử dụng cụ thể để có thể lựa chọn được thiết bị phù hợp.