مفتاح L2 L3

أنواع سويتش L2 L3

سويتش L2 L3، المعروف أيضًا باسم سويتش طبقة 2 طبقة 3، هو جهاز شبكة يعمل في كل من طبقة 2 (طبقة ربط البيانات) وطبقة 3 (طبقة الشبكة) من نموذج OSI. لفهم أنواع مختلفة من سويتشات L2 L3، من المهم معرفة تعريف هذا الجهاز ووظائفه.

يجمع سويتش L2 L3 بين وظائف سويتش الشبكة وجهاز التوجيه في جهاز واحد. يمكنه تبديل إطارات إيثرنت في طبقة 2 وتوجيه حزم IP في طبقة 3. من خلال النظر إلى عناوين MAC، يفحص السويتش البيانات في طبقة 2 ويقوم بتوجيه أو تصفية الإطارات بشكل مناسب. في طبقة 3، يقوم بتوجيه البيانات بين VLANs مختلفة أو شبكات فرعية بناءً على عناوين IP باستخدام بروتوكولات التوجيه.

تشمل أنواع سويتشات L2 L3:

• سويتشات مُدارة من طبقة 2 وطبقة 3: تمنح هذه السويتشات مسؤولي الشبكة تحكمًا كاملًا ووضوحًا في الشبكة. فهي توفر إمكانات التكوين والمراقبة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها للشبكة المبدّلة من المصفاة إلى الحافة. يعمل سويتش مُدار من طبقة 2 في طبقة 2 من نموذج OSI ويمكنه أداء وظائف مثل إنشاء VLAN وتكوين المنفذ، من بين العديد من الوظائف الأخرى. يحتوي سويتش L2 مع إمكانات التوجيه، المعروف أيضًا باسم سويتش طبقة 3، على ميزات من كلا السويتشين. يحتوي السويتش على إمكانات التوجيه بين VLANs مختلفة أو شبكات فرعية.
• سويتشات غير مُدارة من طبقة 2 وطبقة 3: هذه السويتشات هي أجهزة بسيطة "وصل واستخدم". لا توفر أي خيارات تحكم أو تكوين.
• سويتشات مُدارة عبر الويب: هذه السويتشات مُدارة جزئيًا. فهي توفر بعض ميزات الإدارة الأساسية مثل تكوين إعدادات الشبكة.
• سويتشات قابلة للكدّ: سويتشات قابلة للكدّ هي مجموعات من السويتشات التي يمكن إدارتها كسويتش واحد. فهي موثوقة وقابلة للتوسع.
• سويتشات PoE: يمكن لسويتشات Power over Ethernet (PoE) تشغيل أجهزة الشبكة مثل كاميرات IP ونقاط الوصول وأجهزة VoIP من خلال كبلات إيثرنت.
• سويتشات متعددة الطبقات: تُدمج سويتشات متعددة الطبقات طبقات متعددة من الوظائف في جهاز واحد. فهي توفر اتصالًا عالي السرعة وأكثر كفاءة.

وظائف وميزات سويتشات L2 L3

• دعم VLAN (شبكة منطقة محلية افتراضية):

  يمكن لسويتش L2 تقسيم سويتش فعلي واحد إلى العديد من السويتشات الافتراضية باستخدام VLANs. يسمح تكوين VLAN بتجميع المنافذ على السويتش، مما يوفر وظائف مشابهة لعدة سويتشات. يمكن لـ VLANs أيضًا أن تمتد عبر عدة سويتشات إذا تم تكوينها جنبًا إلى جنب مع منافذ trunk المتوافقة. يمكن لمنافذ trunk نقل حركة المرور من عدة VLANs باستخدام علامات لكل إطار، مما يسمح لمجالات البث المختلفة لفصل حركة المرور.

• الكابلات:

  تُستخدم كبلات إيثرنت لربط الأجهزة بالسويتشات، وتؤثر جودة الكابلات على سرعة الشبكة ونطاقها. تدعم كبلات الفئة 5 (Cat5) 100 ميجابايت في الثانية حتى 100 متر، بينما تدعم كبلات Cat5e سرعات جيجابت مع القليل من مشاكل التداخل. بالنسبة للروابط 10 ميجابايت في الثانية أو 100 ميجابايت في الثانية أو جيجابت عبر مسافات أطول، يجب على المستخدمين التفكير في شراء كبلات Cat6، والتي تعمل حتى 328 قدمًا لـ 1 جيجابت وعرض نطاق ترددي أعلى لسرعات 2.5 و 5 جيجابت. تحتاج السويتشات أيضًا إلى الطاقة، والتي يمكن أن تأتي من مآخذ الحائط باستخدام محولات الطاقة AC القياسية أو Power over Ethernet (PoE) إذا دعمها السويتش.)

• أمان المنفذ:

  تحتوي السويتشات على إعدادات أمان لمنع المستخدمين غير المصرح لهم من توصيل أجهزة يمكن أن تخترق الشبكة. تساعد الميزات مثل تصفية عناوين MAC وأمان المنفذ وتمكين SNMP (بروتوكول إدارة الشبكة البسيطة) للمراقبة عن بُعد في الحفاظ على تحكم الوصول إلى المنافذ. تتمتع منافذ PoE بِطبقة إضافية من الأمان نظرًا لأن الطاقة والبيانات يتم إرسالها عبر كبلات إيثرنت، مما يسمح للأجهزة التي تعمل بالطاقة بالاتصال على الفور عند توصيلها.

تطبيقات سويتشات L2 L3

تُستخدم سويتشات طبقة 2 وطبقة 3 في سيناريوهات مختلفة. فيما يلي بعض التطبيقات الرئيسية:

• تقسيم الشبكة: تُستخدم سويتشات L2 لِتقسيم شبكات المناطق المحلية الكبيرة إلى شبكات إيثرنت أصغر. يُحسّن هذا التقسيم الأمان ويُحسّن أداء الشبكة.
• تنفيذ VLAN: تُنشأ الشبكات الافتراضية للمناطق المحلية باستخدام سويتشات L2 المُدارة. تُفصل أجهزة الحوسبة المتنوعة المتواجدة جغرافياً في الشبكة دون إعادة توزيع فعلي. تسمح هذه VLANs للأجهزة التي تنتمي إلى نفس مجموعة العمل أو المجموعة الوظيفية بالاتصال دون أن تكون موجودة فعليًا في نفس المنطقة، مما يُحسّن الأمان ويُبسط إدارة الشبكة.
• توجيه VLAN بين بعضها: تقوم سويتشات طبقة 3 بتوجيه VLAN بين بعضها البعض، مما يسمح بالاتصال السلس بين VLANs مختلفة. تُعد خدمة التوجيه هذه ضرورية للمؤسسات التي لديها VLANs متميزة لأنها تُمكنها من مشاركة الموارد وإنشاء بنية شبكة متماسكة.
• تحسين أداء الشبكة: يمكن لسويتشات طبقة 3، من خلال ميزاتها المتقدمة، تحسين أداء الشبكة بشكل عام عن طريق تقليل زمن الوصول إلى أجهزة الشبكة وتحسين مسارات حركة مرور البيانات.
• أمان الشبكة: تلعب سويتشات طبقة 2 دورًا أساسيًا في الحفاظ على أمان الشبكة من خلال توفير ميزات مثل أمان المنفذ، مما يساعد في منع الوصول غير المصرح به إلى الشبكة.
• بناء شبكات قابلة للتوسع: غالبًا ما تتطلب المؤسسات سويتشات لبناء شبكات قابلة للتوسع. تُعد سويتشات L2 L3 مفيدة لأنها تتمتع بميزات تُمكن الشبكات من النمو بطريقة مرنة وفعالة.
• كدّ السويتشات: يمكن كدّ سويتشات L2 و L3 معًا للعمل وإدارتها كوحدة واحدة. يُحسّن هذا توسيع الوظيفة من كفاءة إدارة السويتشات ويُزيد من وفرة الشبكة.
• طبقة النواة من الشبكة: في شبكات المؤسسات، غالبًا ما تُشكل سويتشات طبقة 3 طبقة النواة من بنية الشبكة لأنها يمكنها أداء وظائف التبديل والتوجيه.
• مراكز البيانات: تُستخدم سويتشات إيثرنت من طبقة 2/طبقة 3 في مراكز البيانات لِربط الخوادم وأجهزة التخزين. تُعد هذه السويتشات أساسية لأنها تضمن سرعة نقل البيانات وموثوقيتها.
• شبكات الحرم الجامعي: تُستخدم سويتشات طبقة 2/طبقة 3 بشكل متكرر في شبكات الحرم الجامعي لِدمج أجهزة الشبكة في مناطق مختلفة، مثل مراكز البحث والمكتبات والمكاتب الإدارية.
• التوزيع الجغرافي: توفر سويتشات L2 L3 حلولًا لِربط أجهزة الشبكة الموجودة في مواقع جغرافية مختلفة.

كيفية اختيار سويتش L2 L3

• تطبيقات النطاق:

  اعتمادًا على نطاق التطبيق، يحتاج المستخدمون إلى اختيار السويتش الذي يحتاجون إليه. إذا كان التطبيق يحتوي على العديد من المستخدمين ويحتاج إلى الاتصال بالعديد من الأجهزة، فإنه يحتاج إلى سويتش يمكنه توفير المزيد من منافذ إيثرنت. بهذه الطريقة، يمكن للعديد من المستخدمين والأجهزة الاتصال بنفس الشبكة دون التسبب في اختناق الشبكة.

• التحكم في الوصول:

  يمكن لسويتش L3 المُدار تعيين قواعد لكل مستخدم. يُمكن هذا بعض المستخدمين فقط من الوصول إلى مناطق معينة. يمكنه أيضًا تحديد المستخدمين الذين يستخدمون الشبكة. يعتمد تعيين القواعد والامتيازات لكل مستخدم على مستوى التحكم في الوصول وقدرة السويتش على تعيين القواعد والسياسات.

• إمكانات التوجيه:

  الفرق بين سويتش L2 و L3 هو قدرته على توجيه البيانات. يستخدم سويتش L3 طريقة توجيه مشابهة لتلك المستخدمة في جهاز التوجيه. يمكنه توجيه البيانات بشكل أسرع وأكثر كفاءة. لِتوجيه البيانات مثل جهاز التوجيه، يتمتع سويتش L3 بالعديد من الميزات، مثل سويتش L2، مما يُساعد في توفير شبكة آمنة وفعالة.

• بيئة الشبكة:

  يعتمد نوع ونُموذج السويتش المطلوب على نوع بيئة الشبكة. يمكن استخدام سويتش L2 إذا كانت بيئة الشبكة بسيطة قليلاً وتحتاج إلى ربط العديد من المستخدمين والأجهزة في نفس المنطقة. لكن بالنسبة لبيئة شبكة أكثر تعقيدًا حيث تحتاج البيانات إلى التوجيه من LAN واحد إلى آخر وعبر مناطق واسعة، يلزم استخدام سويتش L3.

• دعم البائع والمنتجات:

  تأكد من الحصول على الدعم من البائع المُختار لتزويد السويتش. قم بإجراء الأبحاث واختيار مورد لديه الدعم والمنتجات المطلوبة. يمكن أن تساعد تعليقات العملاء الآخرين في قياس نوع الخدمة التي يقدمها البائع قبل وبعد البيع. تأكد من أن البائع لديه نوع السويتش الذي يمكنه تلبية احتياجات بيئة الشبكة. تُعد الميزات المحددة التي تُطابق المتطلبات ضرورية لتشغيل الشبكة.

• قيود الميزانية:

  تُعد التكلفة عاملًا مهمًا عند اتخاذ قرار شراء السويتش. ضع ميزانية واختر سويتشًا ميسور التكلفة، ويُلبي المتطلبات، ولديه قيمة جيدة للتكلفة/الفائدة ضمن الميزانية. حافظ على انخفاض التكاليف باستخدام سويتش غير مُدار، أو اختر السويتشات المُدارة التي تُعد أكثر بِأسعار معقولة إذا كانت أكثر ملاءمة للاحتياجات.

أسئلة وأجوبة حول سويتش L2 L3

س1 كم عدد المنافذ الموجودة على سويتش إيثرنت L2 L3؟

ج1 يعتمد عدد المنافذ على سويتش L2 أو L3 على الطراز والشركة المصنعة. في معظم الحالات، تحتوي الطرز الأعلى على مزيد من المنافذ لتلبية احتياجات العملاء. من الممكن الحصول على سويتشات مع 12 أو 24 أو 48 منفذًا.

س2 ما الفرق بين سويتش L2 و L2؟

ج2 يكمن الفرق بين سويتش L2 و L2 في طبقة نموذج OSI حيث يعمل كل جهاز. يعمل سويتش L2 في طبقة 2، طبقة ربط البيانات، بينما يعمل سويتش L3 في طبقة 3، طبقة الشبكة. هذا يعني أن سويتش L2 يمكنه فقط استخدام عناوين MAC لتبديل الإطارات داخل شبكة منطقة محلية، بينما يمكن لسويتش L3 استخدام عناوين IP لتوجيه الحزم بين شبكات مختلفة.

س3 كيف يعمل سويتش L3؟

ج3 يعمل سويتش L3 من خلال دمج وظائف سويتش وجهاز التوجيه. مثل السويتش، يحتوي على العديد من منافذ إيثرنت لِربط الأجهزة داخل شبكة منطقة محلية. يُنشئ جدولًا لعناوين IP والمنافذ المقابلة باستخدام خوارزميات التوجيه والتوجيه لِإرسال حزم البيانات بين شبكات مختلفة.

س4 ما هي وحدة النقل القصوى لِسويتش L3؟

ج4 يختلف حجم وحدة النقل القصوى (MTU) لِسويتش L3 اعتمادًا على الطراز والشركة المصنعة. أحجام MTU الشائعة هي 1500 بايت لِسويتشات إيثرنت، لكن بعض السويتشات تدعم أحجام MTU أكبر لتحسين الأداء.

س5 ما هي الصناعات التي تستخدم هذه السويتشات؟

ج5 تشمل الصناعات التي تستخدم هذه السويتشات الاتصالات السلكية واللاسلكية والمالية ومراكز البيانات والحوسبة السحابية وخدمات الإنترنت وتكنولوجيا المعلومات للمؤسسات والتصنيع والسيارات وأنظمة الأمان.