Bạn Lựa Chọn Switch Layer 2 Hay Switch Layer 3 Cisco

Switches Layer 2 là Data Link Layer-DLL theo mô hình OSI. Như chúng ta biết chức năng của mỗi lớp là cung cấp các dịch vụ cho lớp trên, do đó, DLL cung cấp các dịch vụ khác nhau cho layer 3: Network Layer. Nhiều dịch vụ mà DLL cung cấp là:

Khung các gói dữ liệu lớp mạng. Kiểm soát lưu lượng Kiểm soát truy cập nhiều lần sử dụng CSMA / CD trong mạng có dây và CSMA / CA-Collision Avoidance trong mạng không dây. Địa chỉ vật lý Chuyển đổi Chất lượng dịch vụ (QoS) Mạng LAN ảo (VLAN) và một số chi tiết.

Lớp liên kết dữ liệu về cơ bản được chia thành hai lớp phụ: Logic Link Control -LLC: Cung cấp các dịch vụ cho tầng trên. Media Access Control -MAC: Thực hiện các chức năng của lớp 2 như chuyển đổi, địa chỉ vật lý vv Về cơ bản những gì tôi sẽ giải thích trong bài viết này là, làm thế nào giao tiếp xảy ra trong mạng dữ liệu giữa hai thiết bị ở switch lớp 2

Địa chỉ vật lý và chuyển mạch switch layer 2 Mạng là một nhóm các thiết bị kết nối với nhau. Trên lớp 2, các thiết bị chỉ có thể truyền thông trong một mạng duy nhất.

Thiết bị lớp 2 không thể mở rộng nhiều mạng, cho nhiều mạng Hỗ trợ lớp 3 là bắt buộc. Mỗi thiết bị trong một mạng đơn lẻ cần được nhận diện duy nhất. Tại lớp 2, nhận dạng duy nhất được thực hiện thông qua sơ đồ địa chỉ vật lý.

Phần cứng thiết bị (NIC Card) cung cấp kết nối có địa chỉ vật lý duy nhất được gán cho nó được gọi là Địa chỉ MAC. Địa chỉ MAC là 48 bit, được viết bằng dạng thập lục phân được phân tách sau 8 bit với dấu hai chấm (:) hoặc dấu gạch ngang (-).

Ví dụ địa chỉ: 00: 80: 48: 5C: 1A: 52. Vì vậy, mỗi máy sẽ có địa chỉ vật lý duy nhất bằng máy nào được xác định. Tổng Địa chỉ MAC là 6 byte. Mỗi nhà sản xuất được phân bổ với 3 byte đầu tiên của địa chỉ MAC mà hoạt động như tiền tố hàng loạt cho tất cả các NIC của công ty đó, 3 byte cuối cùng là duy nhất trong một loạt.

Bằng cách này không có địa chỉ MAC của một công ty có thể va chạm với nhau hoặc trong loạt công ty. Truyền thông giữa các thiết bị ở tầng 2 được thực hiện thông qua một số thiết bị kết nối, tạo thành kết nối giữa các máy chủ hoặc các thiết bị mạng (router, wireless, vv). switch điện là thiết bị cung cấp kết nối. Switch có cổng (giao diện vật lý) ở đó các dây từ các thiết bị mạng khác nhau hoặc các máy chủ kết nối.

Tất cả các thiết bị trong mạng được kết nối với một switch kết nối chúng; đây là lớp 1 (inter-connection). Bây giờ chúng ta hãy hiểu sâu về cách giao tiếp được thực hiện sau khi kết nối. Đối với điều này chúng ta cần phải hiểu làm việc của chuyển đổi.

Làm việc của Switch layer 2

Switch là một thiết bị kết nối với 8 16 24 hoặc 48 cổng thông dụng. Tất cả các thiết bị khác được kết nối với các cổng này. Bất cứ khi nào máy gửi gói tin đến bất kỳ máy nào khác, máy nguồn gửi gói tin để chuyển, chuyển đổi rồi chuyển tiếp nó đến máy đích.

Mỗi gói tin chuyển đổi có chứa địa chỉ vật và đích trong đó, trên cơ sở đó chuyển đổi gói chuyển tiếp cho máy khác. Switch luôn gửi gói tin dựa trên địa chỉ MAC đích. Quá trình của nó là như sau: (quá trình còn được gọi là Chuyển mạch)

Khi switch nhận được một gói từ bất kỳ thiết bị nào, nó sẽ kiểm tra địa chỉ MAC đích của nó. Sau đó chuyển đổi so sánh địa chỉ MAC đích với bảng địa chỉ MAC cho địa chỉ MAC tương ứng.

Nếu địa chỉ MAC được tìm thấy, gói tin được gửi đi đến cổng mà địa chỉ MAC đã được kết hợp.

Nếu không tìm thấy mục nhập, Unknown unicastes (khi unicast không có bản đồ cổng cho địa chỉ MAC đích trong khung) được coi như các chương trình phát sóng bởi các thiết bị lớp hai và bị tràn ngập khỏi tất cả các cổng ngoại trừ cổng mà trên đó khung bắt nguồn.

Bây giờ câu hỏi đến, làm thế nào để chuyển đổi biết trên đó cảng đích máy được kết nối? Đối với chuyển đổi này sử dụng một bảng trong bộ nhớ cache của nó gọi là bảng địa chỉ MAC hoặc bảng chuyển tiếp, trong đó chuyển đổi cửa hàng đó tại đó cổng mà máy được kết nối bằng cách lưu trữ địa chỉ vật lý của nó (MAC Address).

Vì vậy, bảng chứa hai cột (Physical Address and Port Number) và các hàng bằng với số cổng trong switch. Khi chuyển đổi được bật, mặc định không có mục nhập trong bảng địa chỉ MAC, khi giao tiếp bắt đầu, dựa trên các thiết bị liên quan đến mục được tạo ra trong bảng.

Làm việc of giao thức phân giải địa chỉ

Giao thức phân giải địa chỉ là một giao thức lớp 2, để lấy địa chỉ MAC của bất kỳ thiết bị nào trong mạng.

Máy chủ sử dụng giao thức ARP để lấy địa chỉ MAC. Giao thức ARP kết hợp với Địa chỉ Giao thức IP lớp 3 (Địa chỉ IP).

Máy chủ sử dụng ARP vì khi máy cần gửi gói tin đến thiết bị khác, địa chỉ MAC đích cần phải được ghi trong gói được gửi đi, vì vậy máy chủ nên biết địa chỉ MAC của máy đích.

Hệ điều hành cũng duy trì bảng ARP (table địa chỉ MAC). Để có được địa chỉ MAC, ARP thực hiện quá trình sau: (yêu cầu ARP của máy chủ)

Máy nguồn tạo ra gói ARP REQUEST với địa chỉ MAC nguồn (của máy này), địa chỉ IP nguồn (của máy này) và địa chỉ IP đích và chuyển tiếp gói tin này để chuyển.

Switch nhận được gói tin đến và đọc địa chỉ MAC nguồn và kiểm tra bảng địa chỉ MAC, nếu mục nhập cho gói tại cổng đến được tìm thấy thì nó sẽ kiểm tra địa chỉ MAC của nó với địa chỉ MAC nguồn và cập nhật nó, nếu không tìm thấy mục nhập thì hãy chuyển và mục nhập cho cổng vào với địa chỉ MAC.

Tất cả các gói tin ARP REQUEST được phát trên mạng, do đó, chuyển phát ARP REQUEST gói tin trong mạng.

(Broadcast là những gói tin được gửi tới tất cả mọi người trong mạng ngoại trừ người gửi, chỉ trong mạng mà nó thuộc về, nó không thể mở rộng nhiều mạng)

Tất cả các thiết bị trong mạng nhận được ARP gói và so sánh địa chỉ IP của họ với địa chỉ IP đích trong gói đó.

Chỉ có máy phù hợp cả hai sẽ trả lời với gói trả lời ARP. Gói này sẽ có IP nguồn của máy này (đó là máy đích trong gói trước đó, như bây giờ nó trả lời máy này sẽ là máy nguồn), địa chỉ MAC nguồn, địa chỉ MAC đích (giống như địa chỉ MAC nguồn trong gói YÊU) và đích đến Địa chỉ IP (giống như địa chỉ IP nguồn trong gói YÊU CẦU).

Sau đó, chuyển đổi đọc tin nhắn trả lời ARP và thêm mục nhập trong bảng địa chỉ MAC cho số cổng mà nó đã nhận được gói tin bằng cách đọc trường địa chỉ MAC nguồn của nó và chuyển tiếp gói tin đến máy đích (máy nguồn trong gói YÊU CẦU) vì MAC của nó đang ở địa chỉ MAC đích.

Thêm máy chủ thêm mục đích máy nhập cảnh vào bảng ARP của nó. Điều này bằng cách sử dụng chuyển đổi độ phân giải ARP và các thiết bị khác trong mạng có địa chỉ MAC của bất kỳ thiết bị khác trong mạng. Hãy nhớ rằng ARP hoạt động khi phát sóng, vì vậy nó chỉ hoạt động trong mạng đơn.

Quá trình truyền thông cuối cùng switch lớp 2

Bây giờ chúng ta hãy xem các thiết bị truyền thông xảy ra ở Switches Layer 2.  Ví dụ Newtork Giả sử máy A cần liên lạc với máy D, sau đây sẽ là quá trình tại lớp 2: Quá trình tóm tắt theo lời tả dưới đây