In Netzwerken ist die richtige Auswahl der Switches unerlässlich, um eine optimale Leistung und Sicherheit zu gewährleisten. Die beiden Arten von Schaltern, die häufig verglichen werden, sind Layer 2 und Layer 3. Lassen Sie uns die Unterschiede untersuchen und wie sie sich auf die Benutzererfahrung auswirken.
Layer 2 Switches und Layer 3 Switches sind Netzwerkgeräte, die zur Verwaltung des Datenverkehrs innerhalb von Computernetzwerken verwendet werden. Obwohl beide die gleiche grundlegende Funktion haben, wenn es darum geht, die Kommunikation zwischen Geräten zu erleichtern, arbeiten sie im OSI-Modell (Open Systems Interconnection) auf unterschiedlichen Layers, was sich auf ihre Funktionsweise und Funktionsweise auswirkt.
Was sind Layer 2 – und Layer 3 Switches?
Der Hauptunterschied zwischen Layer 2- und Layer 3-Switches liegt in der Ebene des OSI-Modells, in dem sie arbeiten. Das OSI-Modell (Open Systems Interconnection) ist ein Standard-Framework, das den Netzwerkkommunikationsprozess in sieben Layers unterteilt.
Layer 2 switches Betrieb auf Layer 2 (Data Link Layer). In diesem Layer verwendet der Switch die MAC-Adresse (Media Access Control), um das Gerät zu identifizieren und Daten zwischen Geräten innerhalb desselben Netzwerksegments zu übertragen. Sie haben die Möglichkeit, VLANs (Virtual Local Area Networks) für die Netzwerksegmentierung zu erstellen und zu verwalten.
Layer 3 switches arbeiten auf Layer 3 (Network Layer). Zu diesem Layer verwendet der Switch IP (Internet Protocol) Adressen, um Geräte zu identifizieren und Daten zwischen verschiedenen Netzwerksegmenten zu übertragen, auch zwischen verschiedenen Netzwerken (z. B. zwischen verschiedenen VLANs oder Subnetzen). Es kann Routing-Protokolle wie OSPF, EIGRP und BGP ausführen und ermöglicht so ein komplexeres Datenroutenmanagement.
Layer 2 Switch-Grundlagen
Layer 2 Switches sind Netzwerkgeräte, die auf den Data Link Layer des OSI-Modells (Open Systems Interconnection) arbeiten. Seine Funktion besteht darin, Daten in Frame-Form basierend auf der MAC-Adresse (Media Access Control) des Quell- und Ziels dieses Frames zu übergeben.
Layer 2 Switches werden häufig in lokalen Netzwerken (LANs) verwendet, um Geräte innerhalb eines einzigen Netzwerksegments zu verbinden und so eine schnelle und effiziente Kommunikation zwischen Geräten zu ermöglichen.
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Funktionsweise von Layer 2-Schaltern
Layer 2 Switches verwenden MAC-Adresstabellen, um zu bestimmen, wohin Datenrahmen weitergeleitet werden sollen. So funktioniert ein Layer 2 Switch:
MAC-Umschaltung und -Adressierung
Switching:
- Wenn ein Datenframe in einen der Switch-Ports eintritt, liest der Switch die MAC-Zieladresse des Frames.
- Der Switch überprüft die darin enthaltene MAC-Adresstabelle, um den Port zu finden, der der MAC-Zieladresse entspricht.
- Wenn die MAC-Zieladresse in der Tabelle gefunden wird, wird der Frame an den entsprechenden Port weitergeleitet.
- Wenn die MAC-Zieladresse nicht gefunden wird, sendet der Switch den Frame an alle Ports mit Ausnahme des Ursprungsports.
MAC Addressing:
- Jedes Gerät im Netzwerk hat eine einzigartige MAC address.
- Der Switch verwendet diese MAC-Adresse, um das Gerät zu identifizieren und Wechselentscheidungen zu treffen.
Überbrückung
Layer 2 Switches fungieren auch als Bridges, was bedeutet, dass sie zwei oder mehr Netzwerksegmente verbinden und sie als ein logisches Netzwerk arbeiten lassen können. Bridging ermöglicht es verschiedenen Segmenten, miteinander zu kommunizieren, als befänden sie sich im selben Netzwerk.
Vorteile der Verwendung von Layer 2-Schaltern
Einfach und effizient
Layer 2 Switches sind relativ einfach zu implementieren und zu verwalten. MAC-Adressen-basierte Switching-Vorgänge sind einfach und schnell, was Layer 2 Switches zu einer effizienten Lösung für lokale Netzwerke macht.
Geringe Latenz
Da es nur auf dem Data Link Layer arbeitet, ist die von Layer 2 Switches erzeugte Latenz sehr gering. Diese geringe Latenz ist wichtig für Anwendungen, die schnelle Reaktionen erfordern, wie z. B. VoIP (Voice over IP) und Videostreaming.
Nachteile von Layer 2-Schaltern
Beschränkt auf MAC-Adressierung
Layer 2 Switches können MAC-Adressen nur verwenden, um Wechselentscheidungen zu treffen. Informationen auf höheren Layers wie z. B. IP-Adressen können nicht verstanden oder verarbeitet werden.
Routing wird nicht unterstützt
Layer 2 Switches können nicht zwischen verschiedenen Netzwerken oder Subnetzen routen. Für das Routing wird ein weiteres Gerät wie z.B. ein Layer 3 Switch oder Router benötigt, der Pakete anhand von IP-Adressen weiterleiten kann.