Коммутаторы уровня 2

Стандартные коммутаторы уровня 2 работают как концентраторы, но с одним существенным отличием. Концентратор передает пакет на все свои порты, в то время как коммутатор (называемый в этом случае коммутирующим концентратором) определяет, какой порт подключен к компьютеру, которому адресован пакет, и передает пакет только на этот порт. Такой метод дает ряд преимуществ.

• Уменьшается количество ненужных пакетов, "гуляющих" по сети. Следовательно, снижается загрузка сетевых каналов.

• Создаются отдельные домены коллизий. Это предотвращает коллизии данных, которые ухудшают производительность и приводят к необходимости повторной передачи пакетов.

• Увеличивается безопасность данных вследствие того, что пакеты не передаются на все порты (если сообщения передаются на все порты, то их легче перехватить посторонним лицам).

Коммутирующие концентраторы еще называют коммутаторами портов, потому что к каждому порту подключается компьютер или сетевое устройство. Каждое устройство имеет собственный выделенный путь к коммутатору.

Другой тип коммутаторов — сегментные. К порту сегментного коммутатора подключается целый сегмент сети.

Коммутаторы можно использовать для создания виртуальных локальных сетей. В этом случае коммутаторы делят физическую сеть на несколько логических сетей, увеличивая таким образом производительность сети и безопасность данных.

Коммутаторы уровня 3

Как видно из названия, коммутаторы уровня 3 работают на сетевом уровне модели OSI. Устройства этого типа впервые были разработаны компанией 3Com в 1992 году с целью уменьшения количества управляемых сетевых устройств путем интеграции коммутаторов и маршрутизаторов.

Коммутаторы уровня 3 фактически являются маршрутизаторами, однако не обычными, а специального типа. Коммутатор уровня 3 (другое название — коммутируемый маршрутизатор) выполняет те же функции, что и выделенный маршрутизатор. В нем используются такие протоколы маршрутизации, как RIP или OSPF.

Устанавливать и конфигурировать коммутаторы уровня 3 легче, чем маршрутизаторы. В локальной сети их можно использовать вместо маршрутизатора почти всегда. К тому же, несмотря на более широкие возможности и легкость применения, коммутаторы уровня 3 стоят меньше, чем маршрутизаторы.

Коммутаторы уровня 4

В последнее время функциональные возможности коммутаторов уровня 3 были существенно расширены в целях использования дополнительной информации, содержащейся в заголовках TCP и UDP, например, о номерах портов. Такие коммутаторы стали называться коммутаторами уровня 4, потому что протоколы TCP и UDP работают на транспортном, четвертом, уровне модели OSI, Однако, несмотря на название, эти коммутаторы часто используют информацию и более высоких уровней

Наиболее важным результатом применения коммутаторов уровня 4 является повышение безопасности данных путем фильтрации списка контроля доступа (Access Control List — ACL). Традиционные маршрутизаторы тоже могут использовать информацию уровня 4 (некоторые маршрутизаторы, например Cisco 7500, могут также выполнять функции уровня 4), однако выполнение ими фильтрации ACL существенно снижает производительность. В то же время коммутаторы уровня 4 обрабатывают пакеты на уровне оборудования, поэтому производительность не снижается.

Коммутаторы уровня 4 могут управлять выделением пропускной способности для различных типов пакетов. Это позволяет реализовать службы QoS и выравнивать загрузку сетевых каналов.

Функции коммутаторов уровня 4 может выполнять большинство современных маршрутизаторов.