تعمل مفاتيح الشبكة التقليدية في الطبقة الثانية من نموذج OSI بينما تعمل موجهات الشبكة في الطبقة الثالثة. وغالباً ما يؤدي هذا إلى ارتباك حول تعريف وغرض مفتاح الطبقة 3 (يسمى أيضًا مفتاح تبديل متعدد الطبقات).
يعد محول Layer 3 جهازًا متخصصًا يتم استخدامه في توجيه الشبكة. تشترك رموز تبديل الطبقة 3 تقنيًا كثيرًا مع أجهزة التوجيه التقليدية ، وليس فقط في المظهر الخارجي. يمكن لكل منهما دعم نفس بروتوكولات التوجيه وفحص الحزم الواردة واتخاذ قرارات التوجيه الديناميكي استنادًا إلى عناوين المصدر والوجهة في الداخل.
واحدة من المزايا الرئيسية لمفتاح Layer 3 على جهاز التوجيه هي في الطريقة التي يتم بها تنفيذ قرارات التوجيه. من غير المحتمل أن تواجه محولات الطبقة الثالثة وقت استجابة الشبكة نظرًا لأن الحزم لا تحتاج إلى اتخاذ خطوات إضافية من خلال جهاز التوجيه.
الغرض من طبقة 3 مفاتيح
تم تصميم مفاتيح الطبقة الثالثة على أنها تقنية لتحسين أداء توجيه الشبكة على الشبكات المحلية الكبيرة (LAN) مثل الشبكات الداخلية للشركات.
يكمن الاختلاف الرئيسي بين مفاتيح الطبقة 3 وأجهزة التوجيه في الأجهزة الداخلية. تمزج الأجهزة الموجودة داخل محول Layer 3 المفاتيح والموجهات التقليدية ، لتحل محل بعض منطق برنامج الموجه مع أجهزة الدوائر المتكاملة لتقديم أداء أفضل للشبكات المحلية.
بالإضافة إلى ذلك ، بعد أن تم تصميمه للاستخدام على شبكات الإنترانت ، فإن مفتاح Layer 3 لن يمتلك عادة منافذ WAN وميزات الشبكة واسعة النطاق التي سيكون لها جهاز توجيه تقليدي دائمًا.
يتم استخدام رموز التبديل هذه بشكل شائع لدعم التوجيه بين الشبكات المحلية الظاهرية (VLAN). تتضمن منافذ مفاتيح الطبقة الثالثة لشبكات VLAN ما يلي:
- انخفاض في كمية حركة البث
- إدارة أمن مبسطة
- تحسين عزل الخطأ
كيف تعمل طبقة 3 عمل
يوجه المحول التقليدي حركة المرور ديناميكيًا بين منافذه الفعلية الفردية وفقًا للعناوين الفعلية ( عناوين MAC ) للأجهزة المتصلة. تستخدم مبدلات الطبقة الثالثة هذه الإمكانية عند إدارة حركة المرور داخل شبكة LAN.
كما أنها تتوسع في ذلك عن طريق استخدام معلومات عنوان IP لاتخاذ قرارات التوجيه عند إدارة حركة المرور بين الشبكات المحلية. في المقابل ، تستخدم مفاتيح الطبقة 4 أيضًا أرقام منفذ TCP أو UDP .
استخدام تبديل الطبقة 3 مع شبكات VLAN
يجب إدخال كل شبكة LAN ظاهرية وتعيينها على المنفذ. يجب أيضًا تحديد معلمات التوجيه لكل واجهة VLAN.
تقوم بعض مفاتيح الطبقة الثالثة بتنفيذ دعم DHCP الذي يمكن استخدامه لتعيين عناوين IP تلقائيًا للأجهزة داخل شبكة محلية ظاهرية. بدلاً من ذلك ، يمكن استخدام خادم DHCP خارجي أو تكوين عناوين IP ثابتة بشكل منفصل.
قضايا مع مفاتيح طبقة 3
تكلف مفاتيح الطبقة الثالثة أكثر من المفاتيح التقليدية ولكنها أقل من أجهزة التوجيه التقليدية. يتطلب تكوين وإدارة هذه المحولات وشبكات VLAN أيضًا بذل جهد إضافي.
تقتصر تطبيقات محولات الطبقة الثالثة على بيئات الإنترانت مع نطاق كافٍ بشكل كافٍ من الشبكات الفرعية للأجهزة وحركة المرور. الشبكات المنزلية عادة لا تستخدم لهذه الأجهزة. نظرًا لعدم توفر وظائف الشبكة الواسعة ، فإن أجهزة تبديل الطبقة الثالثة ليست بديلاً لأجهزة التوجيه.
تأتي تسمية رموز التبديل هذه من مفاهيم في نموذج OSI ، حيث تعرف الطبقة 3 باسم طبقة الشبكة. لسوء الحظ ، لا يميز هذا النموذج النظري الاختلافات العملية بين المنتجات الصناعية. تسبب التسمية في الكثير من الارتباك في السوق.