Уровни коммутаторов L1, L2, L3: значение и главные отличия

Современные коммутаторы, маршрутизаторы, другие сетевые устройства являются обязательными элементами вычислительной архитектуры практически любой компании. Оборудование обеспечивает передачу данных между серверами, системами хранения данных, системами резервного копирования, используется для организации доступа к ресурсам центров обработки данных, облачных платформ. В зависимости от конкретных задач используются различные уровни коммутаторов, отличающиеся функционалом, характеристиками, стоимостью.

Уровни сетевой модели OSI

Взаимодействие между системами и оборудованием в инфраструктуре организации может быть описано с помощью сетевой модели OSI. В соответствии с данной методикой выделяют несколько уровней доставки данных до конечных получателей:

• физический уровень является базовым и наиболее простым, подразумевает передачу байтов информации по физической среде, например, с использованием Ethernet;
• уровень канала передачи данных предполагает обмен пакетами в рамках единого сетевого сегмента инфраструктуры, например, в пределах одного офиса;
• на сетевом уровне модели OSI управляемое оборудование и информационные системы обеспечивают обмен данными по IP-адресам хостов;
• транспортный уровень предназначается для надежного и безопасного управления потоками данных, отвечает за доставку пакетов конкретным получателям без ошибок, сбоев и с необходимым быстродействием;
• использование уровня сеансов модели OSI позволяет управлять сеансами связи между информационными системами. Обеспечивается необходимый уровень синхронизации и восстановления информации при сбоях;
• на уровне представления происходит кодировка данных, обеспечивается взаимодействие систем при разных политиках кодировки;
• прикладные программы и сервисы используются на уровне прикладного слоя. Обеспечивается обмен данными между системами и конечными пользователями.

Коммутаторы L1, L2, L3 используются на младших уровнях модели OSI, обеспечивают физическую связь между устройствами, передачу и коммутацию данных на уровне MAC и IP-адресов. Оборудование способно эффективно работать в сетях разных типов и функционала при правильном выборе решения и соответствующей настройке.

Особенности сетевого оборудования L1, L2, L3

Современные коммутаторы способны обрабатывать поступающие на порты данные на разном уровне, в зависимости от функциональных возможностей. Оборудование, относящееся к категориям L1, L2, L3, имеет следующие особенности:

• коммутаторы уровня L1 являются наиболее простыми и дешевыми. Устройства обрабатывают поступающие сигналы на физическом уровне, без анализа составляющих пакетов. Репитеры, концентраторы, модели POE относятся к данной категории. Использование устройств L1 существенно ограничено;
• устройства категории L2 функционируют на канальном уровне. Оборудование функционирует с использованием логики на основании MAC-адресации, обрабатывает не только электрические портовые сигналы, но и потоки фреймов;
• с помощью устройств уровня L3 удается управлять пакетами данных между отправителями и получателями с использованием IP-адресов. Имеется возможность обеспечить доступ к данным во внутренней и внешней сети. Во многих описаниях такие сетевые устройства называются маршрутизаторами.

Кроме указанных, имеются и дополнительные уровни устройств. Модели категории L2+ обладают дополнительными функциями и возможностями по сравнению с оборудованием base категории L2. Например, поддерживают возможность настройки и управления VLAN, приоритезацию трафика с целью передачи определенных потоков данных.

Также распространенным является оборудование категории L4. Данный уровень используется для управления коммутацией. С помощью подобного оборудования обеспечивается обмен данными между конечными устройствами сети.

Основные отличия между L1, L2, L3

При организации сетевой инфраструктуры может потребоваться купить коммутатор или несколько устройств, относящихся к разным уровням и имеющим соответствующий функционал. Основные отличия между оборудованием L1, L2, L3 следующие:

• изделия младшего уровня не могут интеллектуально обрабатывать информацию. Их основная задача – прием и передача электронных сигналов на другие устройства. Использование подобного оборудование существенно ограничено;
• на устройствах L2 реализована идентификация подключенных устройств по MAC-адресам. Соответственно обмен данными осуществляется только строго между определенными отправителями и получателями;
• на уровне L3 реализована поддержка идентификации абонентов по IP-адресам. Оборудование способно по заложенным алгоритмам определять оптимальные маршруты доставки пакетов получателям.

Так как L1 является устаревшим и практически не применяется, младшими моделями в сетях передачи данных являются устройства L2 и L3. Оборудование по своему функционалу отличается способностью маршрутизации данных. Канальный уровень – это L2, сетевой уровень – это L3.

Наша компания предлагает купить устройства для организации сетевой инфраструктуры по привлекательным ценам. Всегда в наличии модели ведущих мировых производителей, таких как CISCO, HP и другие. Также рекомендуем обратить внимание на оборудование под Нашим брендом PiXiETECH. Оно охватывает активное и пассивное телекоммуникационное оборудование. Функциональные возможности каждой модели приведены на сайте компании.