Switch Layer 2 và Layer 3 đều là các thiết bị mạng quan trọng trong việc chuyển tiếp và định tuyến dữ liệu trên mạng. Tuy nhiên, chúng có những khác biệt cơ bản về cách thức hoạt động và tính năng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu sự khác nhau giữa Switch Layer 2 và Layer 3, cùng với những đặc điểm nổi bật của từng loại switch để giúp bạn chọn được sản phẩm phù hợp với nhu cầu mạng nhé.
1. Tìm hiểu về Switch Layer 2
Switch Layer 2 là một thiết bị mạng rất quan trọng trong việc chuyển tiếp các gói tin dữ liệu trong mạng LAN. Điểm khác biệt lớn nhất giữa Switch Layer 2 và Layer 3 chính là cách chuyển tiếp dữ liệu.
Trong khi Switch Layer 2 dựa vào địa chỉ MAC để chuyển tiếp gói tin, thì Switch Layer 3 sử dụng địa chỉ IP để thực hiện chuyển tiếp. Điều này giúp Switch Layer 3 có thể chuyển tiếp dữ liệu giữa các mạng LAN khác nhau, trong khi Switch Layer 2 chỉ có thể hoạt động trong một mạng LAN duy nhất.
Với Switch Layer 2, việc chuyển tiếp dữ liệu diễn ra nhanh chóng và hiệu quả, đồng thời giúp giảm thiểu tỷ lệ lỗi trong frame. Bởi vì Switch Layer 2 sẽ kiểm tra lỗi và lưu lại các gói tin tốt trước khi chuyển tiếp đi.
Điều này giúp các host trong mạng LAN có thể hoạt động ở chế độ song công, đọc – ghi, nghe – nói cùng lúc mà không cần phải chia sẻ băng thông. Ngoài ra, Switch Layer 2 còn có thể giới hạn lưu lượng truyền tải tại một mức ngưỡng nào đó, giúp tối ưu hóa tốc độ truyền dữ liệu trong mạng.
Tuy nhiên, Switch Layer 2 cũng có một số hạn chế nhất định. Chẳng hạn như, nó chỉ có thể hoạt động trong một mạng LAN duy nhất và không thể kết nối các mạng LAN khác nhau. Điều này khiến cho Switch Layer 2 trở nên hạn chế đối với các mạng LAN có quy mô lớn và phức tạp.
2. Tìm hiểu về Switch Layer 3
Switch Layer 3 khác với Switch Layer 2 bởi nó không chỉ là thiết bị chuyển mạch mà còn có khả năng định tuyến IP thông minh. Điều này cho phép Switch Layer 3 tạo ra các Broadcast Domain và kết nối với các mạng con hoặc VLANs trong mạng LAN campus hoặc mạng LAN lớn.
Nói cách khác, Switch Layer 3 có thể hoạt động như một router tốc độ cao trong mạng LAN, tuy không có cổng kết nối WAN như router cân bằng tải. Nhờ khả năng định tuyến, Switch Layer 3 có thể liên kết các mạng con với nhau, tạo ra sự liên thông giữa các thiết bị mạng trong một hệ thống lớn.
Vì vậy, Switch Layer 3 là một giải pháp phù hợp cho các mạng LAN lớn và đòi hỏi tốc độ cao và tính năng định tuyến thông minh. Ngoài ra, với khả năng hoạt động nhanh chóng từ bên trong switch này đến switch khác, Switch Layer 3 cũng được ưa chuộng trong các mạng công nghiệp và các ứng dụng IoT.
3. So sánh Switch Layer 2 và Layer 3
3.1. So sánh về khả năng lưu trữ thông tin
So sánh giữa Switch Layer 2 và Layer 3, điểm khác biệt chính là Switch Layer 3 lưu giữ thêm một bảng thông tin khác là Bảng FIB. Nếu với Switch Layer 2, khi nhận được một gói tin, bộ chuyển mạch chỉ tham chiếu vào bảng CAM để xác định địa chỉ MAC đích và port đích để chuyển tiếp gói tin đến đích.
Tuy nhiên, với Switch Layer 3, sau khi xác định được địa chỉ MAC đích, bộ chuyển mạch còn tham chiếu vào Bảng FIB để xác định địa chỉ IP next hop và địa chỉ MAC next hop để chuyển tiếp gói tin đến đích. Bên cạnh đó, Switch Layer 3 cũng hỗ trợ nhiều tính năng hơn như định tuyến, kết nối các mạng con hoặc VLANs trong mạng LAN, và tham gia vào các hoạt động dựa trên thông tin của Layer 3 và layer 4. Tuy nhiên, vì có tính năng nhiều hơn và phức tạp hơn, nên Switch Layer 3 thường có giá thành cao hơn Switch Layer 2.
3.2. So sánh về phương tiện tra cứu và quản lý thông tin địa chỉ
Các thiết bị chuyển mạch Switch Layer 2 và Layer 3 có sự khác biệt trong cách lưu giữ thông tin. Trong khi Switch Layer 2 dùng bảng CAM để tra cứu địa chỉ MAC và xác định port đích, thì Switch Layer 3 sử dụng bảng FIB. Ngoài ra, bảng FIB còn chứa thông tin địa chỉ MAC đã thay đổi, điều này giúp các Switch Layer 3 hỗ trợ ACL và QoS tốt hơn.
Ví dụ, các Switch Layer 3 có thể áp dụng giới hạn các frame dựa trên địa chỉ IP và cả địa chỉ MAC, trong khi Switch Layer 2 chỉ có thể áp dụng giới hạn frame dựa trên địa chỉ MAC. Bên cạnh đó, bảng FIB còn chứa thông tin về địa chỉ IP next hop và địa chỉ MAC next hop, giúp cho việc chuyển tiếp gói tin trở nên dễ dàng hơn.
Tóm lại, bảng CAM và bảng FIB đều là phương tiện để tra cứu và quản lý thông tin địa chỉ, tuy nhiên chức năng của chúng lại khác nhau giữa Switch Layer 2 và Layer 3. Các Switch Layer 3 cung cấp nhiều tính năng hơn, trong đó có việc hỗ trợ ACL và QoS, điều này giúp tăng khả năng quản lý và kiểm soát mạng hơn.
3.3. So sánh về chức năng định tuyến
Switch Layer 2 và Layer 3 khác nhau chủ yếu về chức năng định tuyến. Switch Layer 2 chỉ hoạt động với địa chỉ MAC và không quan tâm đến địa chỉ IP hoặc các mục khác của các lớp cao hơn.
Trong khi đó, Switch Layer 3 có thể thực hiện tất cả chức năng của bộ chuyển mạch Layer 2 và bổ sung thêm các tính năng định tuyến và Layer 3 khác. Bộ chuyển mạch Layer 3 có bảng địa chỉ MAC và bảng định tuyến IP, và có khả năng xử lý giao tiếp nội bộ VLAN cùng với 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. Bên cạnh đó, các thiết bị Switch Layer 3 còn hỗ trợ nhiều tính năng bảo mật và quản lý mạng hơn so với Switch Layer 2, như hỗ trợ các giao thức định tuyến như OSPF hoặc BGP, hỗ trợ VPN, NAT, QoS, DHCP Relay và nhiều tính năng khác. Tuy nhiên, do tính năng phức tạp hơn, Switch Layer 3 thường có giá thành cao hơn so với Switch Layer 2.
Trên đây là bài viết so sánh Switch Layer 2 và Layer 3, hi vọng với bài viết này, bạn có thể hiểu được sự khác nhau giữa 2 thiết bị switch này. Đây là 2 thiết bị quan trọng để kết nối các thiết bị trong mạng nội bộ với nhau. Tuy nhiên, chúng có những điểm khác nhau quan trọng. Switch Layer 2 chỉ hoạt động ở tầng 2 trong mô hình OSI và có khả năng chuyển tiếp dữ liệu nhanh hơn so với Switch Layer 3, nhưng có giới hạn về phạm vi mạng và tính năng cấu hình VLAN. Trong khi đó, Switch Layer 3 có thể hoạt động ở nhiều tầng khác nhau trong mô hình OSI, có tính năng định tuyến mạnh mẽ hơn, có khả năng chuyển tiếp dữ liệu lớn hơn và hỗ trợ nhiều tính năng phức tạp hơn. Việc lựa chọn Switch Layer 2 hoặc Layer 3 phù hợp với nhu cầu kết nối của mạng là rất quan trọng để đảm bảo sự ổn định và hiệu quả của mạng.
Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết!
CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ TECH HARMONY
54 Lưu Hữu Phước, P.Cầu Diễn, Q.Nam Từ Liêm, HN (Tòa nhà Alpha)
0942 92 06 92
sales@tehar.vn
