レイヤネットワーキング:レイヤ2とレイヤ3のITネットワーキング

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Anonim

キャッチーなタイトル、ハァッか。

この記事は少し技術的なものになることを前もって警告します。このサイトには幅広い技術的スキルレベルを持つ幅広い聴衆が集まるので、知らない人のために、レイヤ2とレイヤ3の意味を説明しましょう。

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レイヤ2とレイヤ3は、ITネットワーク通信のさまざまな部分を指します。 「レイヤ」とは、ITネットワークをどのように構成するか、およびOSIモデルと呼ばれるネットワーク通信の標準を指します。

レイヤ2またはレイヤ3について説明しているのは、どちらのレイヤを選択するかには、拡張性とコストの面で利点と欠点があるためです。それでは、飛び込みましょう。

OSI層状モデルの機能

OSI(Open System Interconnection)は、7つの「レイヤ」で構成されるネットワークモデルです。情報が1つのレイヤから次のレイヤに渡される制御された階層であり、情報が物理的な電気的インパルスからアプリケーションにどのように渡されるかについての青写真を作成します。

この規格は、エンジニアがコミュニケーションを整理するためのガイドです。

レイヤ2は、データパケットがビットにエンコードおよびデコードされるデータリンクです。 MAC(Media Access Control)サブレイヤは、ネットワーク上のコンピュータがデータへのアクセスとデータの送信許可を取得する方法を制御し、LLC(Logical Link Control)レイヤは、フレーム同期、フロー制御、およびエラーチェックを制御します。

レイヤ3は、ノード間でデータを転送するための、仮想回線と呼ばれる論理パスを作成して、スイッチングおよびルーティングテクノロジを提供します。ルーティングと転送は、この層の機能であり、アドレス指定、インターネットワーキング、エラー処理、輻輳制御、およびパケットシーケンスです。

要約する:

レイヤ2データリンク: 物理アドレス指定、エラー修正、およびメディアへの情報の準備を担当 レイヤ3ネットワーク 論理アドレス指定とルーティングIP、ICMP、ARP、RIP、IGRP、およびルーターを担当

レイヤ2とレイヤ3の長所と短所

レイヤ2のいくつかの利点はより低い費用を含んでいます、ただスイッチングを必要とします、ルーティングギアは必要ではなく、そして非常に低い待ち時間を提供します。レイヤ2には、ルータハードウェアの欠如、ブロードキャストストームの影響、および複数サイトにまたがるフラットサブネットによるIP割り当ての管理上のオーバーヘッドなど、いくつかの重大な欠点もあります。

レイヤ2ネットワークもすべてのトラフィック、特にARPおよびDHCPブロードキャストを転送します。 1つの機器から送信されたものはすべてすべての機器に転送されます。ネットワークが大きくなりすぎると、ブロードキャストトラフィックによって輻輳が発生し始め、ネットワーク効率が低下します。

一方、レイヤ3デバイスは、ARPやDHCPブロードキャストなどのブロードキャストトラフィックをローカルネットワークに制限します。これにより、管理者はネットワークを細かい部分に分割し、ブロードキャストをそのサブネットワークだけに制限することができるため、全体的なトラフィックレベルが低下します。

これは、レイヤ2ネットワークのサイズに制限があることを意味します。ただし、正しい知識とハードウェアを備えた適切に設定されたレイヤ3ネットワークは、無限の成長を遂げる可能性があります。

レイヤ3スイッチは、ネットワークルーティング用の高性能デバイスです。ルータはモデルのレイヤ3のIPアドレスで動作します。レイヤ3ネットワークは、レイヤ2ネットワーク上で動作するように構築されています。

IPレイヤ3ネットワークでは、データグラムのIP部分を読み取る必要があります。これはデータリンク層フレーム情報を取り除くことを必要とする。プロトコルフレーム情報が取り除かれたら、IPデータグラムを再組み立てする必要があります。 IPデータグラムが再構築されたら、ホップカウントをデクリメントし、ヘッダーチェックサムを再計算し、ルーティングのルックアップを行わなければなりません。そしてIPデータグラムを切り取ってフレームに挿入し、それに送信することができますネクストホップこれには余分な時間がかかります。

どちらが良いのではなく、どの層が仕事に必要か

ご覧のとおり、質問は実際には「それが優れているかどうか」ではありません。本当の質問は、「私は何が必要ですか」です。

ほとんどの企業が必要としているのはコントロールです。ルーティング制御はレイヤ3で行われます。

しかし、レイヤ3の欠点は、すべての追加オーバーヘッドが原因で速度が低下することです。これは、IPテレフォニーなどの目的で数十または数百のコンピュータ、サーバ、およびルーティング機器間の高速通信が必要なマルチサイトネットワークでは致命的です。あるいはインターネットへのアクセスも共有しています

MPLS(Multiprotocol Label Switching)を使用したメトロイーサネットなどの新しいテクノロジーの導入

マルチプロトコルラベルスイッチングは、あるネットワークノードから次のネットワークノードへデータを転送する、高性能の電気通信ネットワークにおけるメカニズムです。 MPLSを使用すると、離れたノード間に「仮想リンク」を簡単に作成できます。さまざまなネットワークプロトコルのパケットをカプセル化できます。

MPLSは、レイヤ2(データリンクレイヤ)とレイヤ3(ネットワークレイヤ)の従来の定義の間にあると一般に考えられているレイヤで動作し、したがってしばしば「レイヤ2.5」プロトコルと呼ばれる。

データグラムサービスモデルを提供する回線ベースのクライアントとパケット交換クライアントの両方に統一されたデータ伝送サービスを提供するように設計されています。 IPパケット、ネイティブATM、SONET、およびイーサネットフレームなど、さまざまな種類のトラフィックを伝送するために使用できます。

また、レイヤ3スイッチングを使用してエンドポイントの制御を維持できるため、両方の長所を活かして、メトロイーサネットサービスはロケーション間の速度を提供し、小規模な企業で必要とされるネットワークサービス品質の透過性を実現できます。

通常、インターネット接続を介してすべての場所でトラフィックを管理するためにレイヤ3を使用する場合…メトロイーサネットを使用すると、エンドポイントで必要に応じてレイヤ3のみを使用でき、機器コストとITサポートコストを節約できます。そしてあなたはスピードを得ます。

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