Layer 2 vs. Layer 3-Switch vs. Router: Was ist der Unterschied?

Layer 2 und Layer 3 Switching-Technologie

Die Layer-3-Switching-Technologie, auch bekannt als IP-Switching-Technologie, wird nach der Layer-2-Switching-Technologie entwickelt. Sie arbeitet in der dritten Schicht des OSI-Netzwerkmodells. Herkömmliche Router arbeiten ebenfalls in der dritten Schicht. Sie können eine große Anzahl von Paketen über das IP-Subnetz verarbeiten, ihre Weiterleitungseffizienz ist jedoch relativ gering. Die Third-Layer-Switching-Technologie hingegen implementiert Hochgeschwindigkeitsweiterleitung in der dritten Schicht des OSI-Modells, was die Effizienz deutlich verbessert.

Das Aufkommen der Layer-3-Switching-Technologie löst das Problem, dass Subnetze für die Verwaltung auf Router angewiesen sind, und löst auch das Engpassproblem herkömmlicher Router mit niedriger Geschwindigkeit, den Zugriff zwischen Subnetzen und den externen Zugriff.

Layer 2- und Layer 3-Switches erklärt

Was ist ein Layer-2-Switch? Ein Layer-2-Switch ist ein herkömmliches Switch-Gerät und arbeitet auf der zweiten Schicht des OSI-Modells, der Sicherungsschicht. Layer-2-Switches verwenden MAC-Adressen zum Senden, und jeder Host empfängt die gesendeten Informationen. Die Hosts prüfen, ob die MAC-Adresse mit ihrer eigenen übereinstimmt. Stimmt die MAC-Adresse mit ihrer eigenen überein, erhalten sie die Informationen, andernfalls verwerfen sie sie. 

Was ist ein Layer-3-Switch? Es handelt sich um ein Gerät, das auf der dritten Schicht des OSI-Modells betrieben wird (mehr dazu erfahren Sie hier). OSI-Modell), das ist die Netzwerkschicht. Im Unterschied zum L2-Switch verwendet der L3-Switch logische Adressen, um Datenpakete mit hoher Geschwindigkeit weiterzuleiten. Vereinfacht ausgedrückt sind Layer-3-Switches „Layer-2-Switching + Layer-3-Weiterleitung“. Ein Layer-3-Switch verfügt über eine Routen-Cache-Tabelle. Während der Datenweiterleitung prüft der L3-Switch zuerst die Routen-Cache-Tabelle. Wenn die Cache-Tabelle entsprechende Datensätze enthält, leitet Layer 2 entsprechend den Cache-Datensätzen weiter. Wenn keine entsprechenden Datensätze vorhanden sind, sendet der L3-Switch das Paket zur Verarbeitung an den Routing-Prozessor und leitet es dann weiter. In der Zwischenzeit zeichnet die Cache-Tabelle die Informationen des Pakets auf. Wenn Daten erneut an dasselbe Ziel gesendet werden, sendet der L3-Switch die Daten basierend auf der Cache-Tabelle direkt auf Layer 2, wodurch der Routing-Prozess vereinfacht wird. 

Der Layer-3-Switch ist ein Gerät mit Layer-3-Switching-Funktion. Er kann als Layer-2-Switch angesehen werden, verfügt jedoch über eine Layer-3-Routing-Funktion. Da im Routing-Prozess nur Layer-3-Verarbeitung erforderlich ist und die meisten Daten über Layer-2-Switching weitergeleitet werden, sind Layer-3-Switches schnell, erreichen fast die Geschwindigkeit von Layer-2-Switches und sind deutlich günstiger als vergleichbare Router. 

Der Layer-3-Switch löst das Problem, dass die Layer-2-Switching-Technologie den Datenaustausch zwischen verschiedenen IP-Subnetzen nicht bewältigen kann, und löst auch das Netzwerkengpassproblem, das durch die niedrige Geschwindigkeit und Komplexität des herkömmlichen Routers verursacht wird, was ihn besonders für den Aufbau eines Hochgeschwindigkeits-LAN-Netzwerks geeignet macht.

Layer-2- vs. Layer-3-Switch: Was sind die Unterschiede?

Nachdem in diesem Teil erklärt wurde, was L2- und L3-Switches sind, werden in der folgenden Tabelle die Hauptunterschiede zwischen Layer 2 und Layer 3 zusammengefasst:

L2- vs. L3-Switch

Layer-3-Switch vs. Router: Unterschiede

Der Grund für die Verwirrung über die Unterschiede zwischen Layer-3-Switches und Routern liegt darin, dass Layer-3-Switches ebenfalls über eine Routing-Funktion verfügen. Um es klarzustellen: Layer-3-Switches sind nicht dasselbe wie Router. Die Unterschiede zwischen ihnen sind im Einzelnen wie folgt.

Verschiedene Hauptfunktionen. Obwohl sowohl der Layer-3-Switch als auch der Router über Routing-Funktionen verfügen, ist der L3-Switch nicht dasselbe wie der Router. Der Layer-3-Switch ist zwar immer noch ein Switch-Gerät, verfügt aber über einige grundlegende Routing-Funktionen. Das heißt, er verfügt sowohl über Switching- als auch über Routing-Funktionen, seine Hauptfunktion ist jedoch weiterhin die Datenvermittlung, während der Router nur über Routing-Funktionen verfügt.

Verschiedene Anwendungen. Layer-3-Switches werden hauptsächlich für einfache LAN-Verbindungen eingesetzt. Daher sind die Routing-Funktion und der Routing-Pfad eines Layer-3-Switches deutlich einfacher als die eines Routers. Sein Hauptzweck in einem LAN besteht darin, eine schnelle Datenvermittlung zu ermöglichen und den Anforderungen häufigen Datenwechsels gerecht zu werden. Router unterscheiden sich hiervon und dienen hauptsächlich der Unterstützung verschiedener Netzwerkverbindungen. Obwohl sie auch für Verbindungen innerhalb eines LANs geeignet sind, kommt ihre Routing-Funktion eher bei der Verbindung verschiedener Netzwerktypen zum Einsatz, beispielsweise zwischen LAN und WAN sowie zwischen Netzwerken mit unterschiedlichen Protokollen. Für die Verbindung mit verschiedenen Netzwerktypen verfügt ein Layer-3-Switch über mehrere Schnittstellen, während ein Layer-XNUMX-Switch in der Regel nur über eine LAN-Schnittstelle verfügt.

Verschiedene Arten der Datenverarbeitung. Technisch gesehen gibt es bei der Paketvermittlung deutliche Unterschiede zwischen Routern und Layer-3-Switches. Router nutzen in der Regel mikroprozessorbasierte Software-Routing-Engines für die Paketvermittlung, während Layer-3-Switches die Paketvermittlung über Hardware durchführen.

Insgesamt ist die Leistung des Layer-3-Switches weitaus besser als die des Routers, was ihn sehr gut für LANs mit häufigem Datenwechsel geeignet macht. Obwohl die Routing-Funktion des Routers sehr leistungsstark ist, ist seine Paketweiterleitungseffizienz weitaus geringer als die des Layer-3-Switches und er wird eher bei der Verbindung verschiedener Netzwerktypen eingesetzt, beispielsweise bei der Verbindung zwischen dem LAN und dem Internet. 

Zusammenfassung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Layer-3-Switching-Technologie eine Layer-2-Switching-Technologie plus Layer-3-Routing- und Forwarding-Technologie ist. Layer-3-Switches werden von Anwendern für ihre hervorragende Leistung und Kosteneffizienz geschätzt. Sie eignen sich für mittlere und große LANs. Layer-3-Switches werden derzeit häufig eingesetzt, beispielsweise in Unternehmensnetzwerken, Campusnetzwerken, intelligentem Community-Zugang usw. QSFPTEK bietet eine umfassende optische Netzwerklösung für Unternehmen aller Art. Kontaktieren Sie uns gerne unter [email protected].