หน้าที่ที่เฉพาะเจาะจงของเลเยอร์ ของ เนตเวิร์กสวิตช์

สมาร์ทสวิตช์แบบโมดูลมี 7 slot, slot 1 เป็นคอนโทรลมี 12 อีเธอร์เน็ตพอร์ต, slot 2 และ 3 เป็นไดร์เวอร์ slot ละ 6 อีเธอร์เน็ตพอร์ต slot ที่ 6 เป็นแหล่งจ่ายไฟ

ในขณะที่สวิตช์อาจจะเรียนรู้เกี่ยวกับโครงสร้างที่มีหลายเลเยอร์ สวิตช์ก็มีแนวโน้มที่จะมีคุณสมบัติที่เหมือนๆกัน นอกจากการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูงแล้ว, สวิตช์ในเชิงพาณิชย์ที่ทันสมัย​​ยังใช้อินเตอร์เฟซแบบอีเธอร์เน็ตเป็นหลัก

ที่ชั้นใด ๆ สวิตช์ที่ทันสมัย​​อาจใช้ Power over Ethernet (PoE) เพื่อหลีกเลี่ยงอุปกรณ์ที่แนบมาเช่นโทรศัพท์ VoIP หรือจุดเชื่อมต่อไร้สายที่จะต้องมีแหล่งจ่ายไฟแยกต่างหาก เนื่องจากสวิตช์สามารถมีวงจรไฟฟ้าสำรองที่เชื่อมต่อกับ UPS สามารถทำงานได้แม้ในขณะที่พลังงานปกติล้มเหลว

Layer 1 (ฮับกับสวิตช์เลเยอร์สูง)

Network Hub หรือ repeater เป็นอุปกรณ์เครือข่ายง่ายๆ Repeater Hub ไม่ได้จัดการใด ๆ ของการจราจรที่ผ่านเข้ามา แพ็คเก็ตใดเข้ามาพอร์ตหนึ่งก็ถูกปล่อยอีกทุกพอร์ตหรือ"ทำซ้ำ" เนื่องจากทุกๆแพ็คเก็ตจะถูกทำซ้ำบนพอร์ตอื่น ๆ ทุกพอร์ต การชนกันของแพ็คเก็ตย่อมเกิดขึ้นซึ่งจะส่งผลกระทบต่อเครือข่ายทั้งหมดและจำกัดความสามารถในการทำงาน

สวิตช์จะสร้างการเชื่อมต่อแบบ end-to-end ที่เลเยอร์ 1 แบบเสมือนจริงเท่านั้น บริดจ์ฟังก์ชันจะเลือกว่าแพ็กเก็ตไหนจะถูกส่งต่อไปที่พอร์ตไหนบนพื้นฐานของข้อมูลที่นำมาจากชั้น 2 (หรือสูงกว่า) เพื่อการลบความจำเป็นที่ทุกโหนดจะได้รับข้อมูลไปด้วย สายเชื่อมต่อไม่ได้ ถูก"สวิตช์"จริงๆ มันจะเป็นเช่นนั้นในระดับแพ็คเก็ตเท่านั้น ชื่อ"Bridging ฮับ", "สวิตชิ่งฮับ" หรือ "multiport bridge" อาจเป็นชื่อที่เหมาะสมกว่าชื่อ repeater

ฮับจะมีประโยชน์ในงานที่พิเศษ เช่นการคัดลอกการจราจรไปให้เครือข่ายเซ็นเซอร์ทั้งหลาย สวิตช์ระดับไฮเอนด์มีคุณสมบัติที่เหมือนกันที่เรียกว่า พอร์ตมิร์เรอริ่ง(port mirroring) โดยช่วงต้นยุค 2000 ฮับและสวิตช์โลวเอนด์ ทำงานได้ไม่แตกต่างกันมากนัก

Layer 2

เนทเวิร์คบริดจ์(network bridge) ทำงานที่ data link layer เป็นตัวเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์เนทเวิร์คทั้งหลายในบ้านหรือในสำนักงาน เนทเวิร์คบริดจ์จะทำงานเล็กๆของการบริดจิ้ง นั่นคือการเรียนรู้ MAC address ของอุปกรณ์แต่ละตัวที่เชื่อมต่อกัน

บริดจ์ยังสามารถให้ประสิทธิภาพสูงมากในการนำไปใช้งานเฉพาะอย่างเช่น storage area network

บริดจ์ที่คลาสสิกอาจจะเชื่อมต่อระหว่างกันโดยใช้spanning tree protocolที่จะป้องกันไม่ให้การส่งข้อมูลระหว่างกันในเครือข่ายแลนเกิดการวิ่งวน(ลูป). ในทางตรงกันข้ามกับเราเตอร์, บริดจ์สแปนนิ่งทรีจะต้องมีโครงสร้างที่มีเพียงเส้นทางที่ใช้งานหนึ่งเดียวระหว่างจุดสองจุด. มาตรฐานเก่าของ IEEE 802.1D โพรโทคอลสแปนนิ่งทรีอาจจะค่อนข้างช้าด้วยการหยุดรอถึง 30 วินาทีขณะที่สแปนิ่งทรีรวมตัวใหม่. สแปนนิ่งทรีที่เร็วกว่าจะใช้มาตรฐาน IEEE 802.1w มาตรฐานใหม่สุดสำหรับการบริดจ์เพื่อเส้นทางที่สั้นที่สุดคือ IEEE 802.1aq ซึ่งเป็นที่รวมของโพรโทคอล Spanning tree เก่าทั้งหมด (IEEE 802.1D STP, IEEE 802.1w RSTP, IEEE 802.1s MSTP) โดยจะปิดกั้นการจราจรบนเส้นทางทั้งหมดยกเว้นเส้นทางที่เลือก. IEEE 802.1aq (Shortest Path Bridging, SPB) ยอมให้ทุกเส้นทางใช้งานได้ด้วยหลายเส้นทางที่ค่าใช้จ่ายเท่ากัน ทำให้มีโครงสร้างเลเยอร์ 2 มีขนาดใหญ่กว่ามาก (สูงถึง 16 ล้านเทียบกับข้อจำกัดของ VLANs ที่ 4096 topologies), ทำให้การบรรจบกันได้เร็วขึ้นและช่วยปรับปรุงการใช้งานของ mesh topologies ผ่านแบนด์วิดท์ที่เพิ่มขึ้นและเพิ่มความซ้ำซ้อนระหว่างอุปกรณ์ทั้งหมดโดยให้การจราจรแชร์ส่วนแบ่งทั่วทุกเส้นทางของ mesh network .

ในขณะที่สวิตช์เลเยอร์ 2 ยังมีชื่อทางการค้าหลายอย่าง ผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการแนะนำว่าเป็น "สวิตช์" มีแนวโน้มที่จะใช้ microsegmentation และดูเพล็กซ์เต็มรูปแบบเพื่อป้องกันการชนกันระหว่างอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับอีเธอร์เน็ต โดยใช้การ forward plan ภายในที่เร็วกว่าอินเตอร์เฟซใด ๆ สวิตช์ได้ให้เส้นทางระหว่างอุปกรณ์หลาย ๆ อุปกรณ์พร้อมกัน อุปกรณ์'non-blocking' ใช้ forwarding plane หรือวิธีการเทียบเท่าที่เร็วพอที่จะให้การจราจรดูเพล็กซ์เต็มรูปแบบสำหรับแต่ละพอร์ตพร้อมกัน

เมื่อบริดจ์รู้ที่อยู่ของโหนดที่จะเชื่อมต่อแล้ว มันจะส่ง data link layer frame โดยใช้วิธีการส่งต่อเลเยอร์ 2 ซึ่งมีสี่วิธี ที่ซึ่งวิธีที่สองถึงวิธีที่สี่เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพเมื่อใช้กับผลิตภัณฑ์ "สวิตช์" กับข้อมูลที่อินพุทพอร์ทและเอ้าท์พุทพอร์ทมี่แบนด์วิดท์เดียวกัน วิธีทั้งสี่คือ:

  1. เก็บและส่งต่อ: สวิตช์เก็บข้อมูลและตรวจสอบแต่ละเฟรมก่อนที่จะส่งต่อมัน
  2. ตัดผ่าน: สวิตช์อ่านที่อยู่ฮาร์ดแวร์ของเฟรมก่อนที่จะเริ่มส่งต่อไป สวิตช์ตัดผ่านต้องถอยกลับไปที่'เก็บและส่งต่อ'ถ้าพอร์ตขาออกไม่ว่างในเวลาที่แพ็คเก็ตมาถึง มีการตรวจสอบข้อผิดพลาดในวิธีนี้ด้วย
  3. Fragment Free: วิธีนี้พยายามที่จะรักษาประโยชน์ของทั้งการ'เก็บและส่งต่อ'และการ'ตัดผ่าน' Fragment Free ตรวจสอบ 64 ไบต์แรกของเฟรมที่ข้อมูล address จะถูกเก็บไว้อยู่ ตามข้อกำหนดของอีเธอร์เน็ต การชนควรได้รับการตรวจพบในช่วง 64 ไบต์แรกของเฟรม นั่นคือเฟรมที่มีข้อผิดพลาดเนื่องจากการขนจะไม่ถูกส่งต่อ วิธีนี้เฟรมที่ดีจะไปถึงปลายทางที่ตั้งใจ การตรวจสอบข้อผิดพลาดของข้อมูลที่เกิดขึ้นจริงในแพ็คเก็ตจะทำโดยอุปกรณ์ปลายทาง
  4. ปรับเปลี่ยน: วิธีการเลือกโดยอัตโนมัติระหว่างสามโหมดอื่น ๆ

ในขณะที่มีการใช้งานเฉพาะเช่น storage area networks ที่ๆอินพุทและเอาต์พุตอินเตอร์เฟสมีแบนด์วิดธ์เดียวกัน ซึ่งไม่ใช่กรณีทั่วไปในระบบ LAN ทั่วไป ใน LANs, สวิตช์ถูกใช้สำหรับการเข้าถึงของผู้ใช้ที่มักจะมุ่งเน้นที่แบนด์วิดธ์ที่ต่ำกว่าและ uplinks เป็นแบนด์วิดธ์ที่สูงกว่า

Layer 3

ภายในขอบเขตของ physical layer ของ Ethernet, สวิตช์เลเยอร์ 3 สามารถทำงานบางส่วนหรือทั้งหมดของเราเตอร์ ความสามารถที่พบมากที่สุดคือการรับรู้ของ IP Multicast ผ่านทาง IGMP Snooping (การสอดแนม) ด้วยการรับรู้นี้ สวิตช์เลเยอร์ 3 สามารถเพิ่มประสิทธิภาพโดยการส่งการจราจรของ multicast group ไปที่พอร์ตเฉพาะอุปกรณ์ที่ส่งสัญญาณมาว่ามันต้องการที่จะคุยด้วยเท่านั้น

Layer 4

ในขณะที่ความหมายที่แน่นอนของสวิตช์ชั้น 4 คือ'ขึ้นอยู่กับผู้ขาย' ส่วนมากมักจะเริ่มต้นด้วยความสามารถในการแปลที่อยู่เครือข่าย แต่หลังจากนั้นก็เพิ่มบางประเภทของการกระจายโหลดที่ขึ้นอยู่กับ Transmission Control Protocol session.

อุปกรณ์อาจรวมถึงไฟร์วอลล์ stateful, VPN concentrator, หรือเป็น gateway ของ IPSec security

Layer 7

สวิตช์ชั้น 7 อาจกระจายโหลดขึ้นอยู่กับ Uniform Resource Locator URL หรือโดยบางเทคนิคที่จะยอมรับการทำธุรกรรมระดับโปรแกรมประยุกต์ สวิตช์ชั้น-7 อาจรวมถึงเว็บแคชและมีส่วนร่วมใน content delivery network

ใกล้เคียง

เนตเวิร์กสวิตช์ เขตเวลา เนติวิทย์ โชติภัทร์ไพศาล เขตเวลาตะวันออก เนเวอร์กอนนากีฟยูอัป เนเวอร์โอเพนเวต แชมเปียนชิป เนเวอร์ฟอร์เกต – ดิอัลติเมตคอลเลกชัน เนเวอร์เดอะเลส: รักนี้ห้ามไม่ได้ เตเวแซ็งก์มงด์ เนเวอร์มายด์ เรคคอร์ด