تعمل محولات الشبكة في الطبقة 2 (ارتباط البيانات) من نموذج OSI ، بينما تعمل موجهات الشبكة في الطبقة 3 (الشبكة). يؤدي هذا التمييز إلى حدوث ارتباك حول تعريف وغرض مفتاح تبديل الطبقة 3 ، والذي يُطلق عليه أيضًا مفتاح متعدد الطبقات.
ما هو تبديل الطبقة الثالثة؟
محول الطبقة 3 هو جهاز متخصص يستخدم في توجيه الشبكة. تشترك محولات الطبقة الثالثة من الناحية الفنية في الكثير من القواسم المشتركة مع أجهزة التوجيه النموذجية ، وليس فقط في المظهر المادي. يمكن لكليهما دعم بروتوكولات التوجيه نفسها ، وفحص الحزم الواردة ، واتخاذ قرارات توجيه ديناميكية بناءً على عناوين المصدر والوجهة بالداخل.
تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لمحول الطبقة الثالثة على جهاز التوجيه في الطريقة التي يتم بها تنفيذ قرارات التوجيه. من غير المرجح أن تواجه محولات الطبقة الثالثة زمن انتقال الشبكة نظرًا لأن الحزم لا يتعين عليها اتخاذ خطوات إضافية عبر جهاز توجيه.
الغرض من مفاتيح الطبقة الثالثة
تم تصميم محولات الطبقة الثالثة كطريقة لتحسين أداء توجيه الشبكة على شبكات المنطقة المحلية الكبيرة مثل شبكات الإنترانت الخاصة بالشركات.
يكمن الاختلاف الرئيسي بين محولات وأجهزة التوجيه من الطبقة الثالثة في الأجزاء الداخلية للأجهزة. تمزج الأجهزة الموجودة داخل مفتاح تبديل الطبقة الثالثة مع أجهزة التبديل وأجهزة التوجيه النموذجية ، لتحل محل بعض منطق برامج جهاز التوجيه بأجهزة دائرة متكاملة لتقديم أداء أفضل للشبكات المحلية.
بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لتصميمه للاستخدام على الشبكات الداخلية ، لن يمتلك محول الطبقة 3 عادةً منافذ WAN وميزات شبكة المنطقة الواسعة التي يوفرها جهاز التوجيه القياسي.
تُستخدم مفاتيح التبديل هذه بشكل شائع لدعم التوجيه بين الشبكات المحلية الظاهرية. تشمل مزايا محولات الطبقة 3 لشبكات VLAN ما يلي:
- يقلل من كمية حركة البث
- إدارة أمن مبسطة.
- تحسين عزل الخطأ
كيف تعمل مفاتيح الطبقة الثالثة
يقوم المحول النموذجي بتوجيه حركة المرور بشكل ديناميكي بين المنافذ المادية الفردية وفقًا للعناوين المادية - عناوين MAC - للأجهزة المتصلة. تستخدم محولات الطبقة الثالثة هذه الإمكانية عند إدارة حركة المرور داخل شبكة LAN.
يقومون أيضًا بتوسيع عملية معالجة حركة المرور هذه باستخدام معلومات عنوان IP لاتخاذ قرارات التوجيه عند إدارة حركة المرور بين الشبكات المحلية. على النقيض من ذلك ، تحلل محولات الطبقة 4 أيضًا أرقام منافذ TCP أو UDP.
استخدام تبديل الطبقة الثالثة مع شبكات محلية ظاهرية
يجب إدخال كل شبكة LAN افتراضية وتعيين منفذ لها على المحول. يجب أيضًا تحديد معلمات التوجيه لكل واجهة VLAN.
تقوم بعض محولات الطبقة الثالثة بتنفيذ دعم DHCP الذي يمكن استخدامه لتعيين عناوين IP تلقائيًا للأجهزة داخل شبكة محلية ظاهرية (VLAN). بدلاً من ذلك ، يمكن استخدام خادم DHCP خارجي ، أو تكوين عناوين IP الثابتة بشكل منفصل.
معظم الشبكات المنزلية لا تستخدم الشبكات المحلية الافتراضية.
التحديات مع مفاتيح الطبقة الثالثة
محولات الطبقة الثالثة تكلف أكثر من المحولات العادية ولكنها أقل من أجهزة التوجيه. يتطلب تكوين وإدارة هذه المحولات وشبكات VLAN أيضًا بذل جهد إضافي.
تطبيقات محولات الطبقة الثالثة مقصورة على بيئات الإنترانت ذات النطاق الواسع للشبكات الفرعية للأجهزة وحركة المرور. عادة لا تستخدم الشبكات المنزلية هذه الأجهزة. تفتقر إلى وظائف WAN ، فإن محولات الطبقة الثالثة ليست بديلاً لأجهزة التوجيه.
تأتي تسمية هذه المفاتيح من المفاهيم الموجودة في نموذج OSI ، حيث تُعرف الطبقة 3 باسم طبقة الشبكة. ومع ذلك ، فإن هذا النموذج النظري لا يميز بشكل جيد الاختلافات العملية بين منتجات الصناعة.أحدثت التسمية الكثير من الارتباك في السوق.
