Przełącznik wielowarstwowy (, MLS) – przełącznik sieciowy, który poza przełączaniem ramek w warstwie drugiej (łącza danych) modelu OSI realizuje sprzętowo funkcje warstw wyższych – od trasowania pakietów w warstwie trzeciej po analizę informacji z warstw transportowej i aplikacji. Decyzje o przekazaniu ruchu podejmowane są na podstawie m.in. adresu MAC ramki, adresu IP z nagłówka warstwy sieciowej oraz numerów portów z nagłówka warstwy transportowej. Rozwiązanie opatentowali w 1991 roku inżynierowie Digital Equipment Corporation.
Działanie W odróżnieniu od klasycznego routera, który decyzje o trasowaniu podejmuje programowo przy użyciu mikroprocesora, przełącznik wielowarstwowy przekazuje pakiety sprzętowo – za pomocą specjalizowanych układów scalonych (ASIC) współpracujących z pamięcią adresowaną zawartością (CAM), a przy dopasowywaniu bardziej złożonych reguł (listy dostępowe, QoS) z jej odmianą TCAM (). Dzięki temu trasowanie odbywa się z prędkością łącza (), a opóźnienia przekazywania w różnych warstwach są porównywalne. W starszych implementacjach (np. Cisco MLS) na podstawie pierwszego pakietu danego przepływu () tworzony był wpis w pamięci podręcznej, a kolejne pakiety tego przepływu przełączano już sprzętowo według zapamiętanej decyzji.
Przełączniki wielowarstwowe realizują sprzętowo także mechanizmy jakości usług (QoS): klasyfikują i priorytetyzują pakiety na podstawie pola DSCP (usług zróżnicowanych) w nagłówku IP oraz znaczników IEEE 802.1p w ramkach, dokonując mapowań między oznaczeniami warstwy drugiej i trzeciej oraz kolejkami wyjściowymi portów.
Przełącznik warstwy 3 Przełącznik trzeciej warstwy () – urządzenie realizujące część lub całość funkcji routera, w którym decyzja o trasowaniu podejmowana jest na podstawie docelowego adresu IP, lecz wykonywana sprzętowo. Typowe zastosowanie to trasowanie ruchu między sieciami VLAN skonfigurowanymi na przełączniku, najczęściej z użyciem logicznych interfejsów SVI (), które pełnią funkcję bram domyślnych dla podsieci poszczególnych VLAN-ów. Pozwala to uniknąć dodatkowych przeskoków przez zewnętrzny router: pakiet jest trasowany do innej podsieci i jednocześnie przełączany na port docelowy w obrębie jednego urządzenia.
Wiele przełączników warstwy trzeciej obsługuje protokoły trasowania wymieniane przez routery, weryfikuje i przelicza sumy kontrolne nagłówka, aktualizuje pole TTL pakietu oraz udostępnia statystyki przepływów i informacje MIB przez SNMP. Częstą funkcją jest też rozpoznawanie ruchu grupowego przez nasłuch IGMP (), dzięki czemu ruch grupy trafia wyłącznie na porty, za którymi znajdują się jej odbiorcy.
Przełącznik warstwy trzeciej nie zastępuje jednak routera w pełni: zwykle obsługuje tylko jeden rodzaj sieci fizycznej (najczęściej Ethernet), nie oferuje portów i funkcji sieci rozległych, a ograniczenia mogą dotyczyć także translacji adresów, mechanizmów bezpieczeństwa czy mniej typowych protokołów. W zamian oferuje niższy koszt w przeliczeniu na port i mniejsze opóźnienia, dlatego bywa stosowany zamiast routerów w rdzeniu i warstwie dystrybucyjnej sieci lokalnych.
Przełącznik warstwy 4 Przełączanie w warstwie czwartej rozszerza inspekcję o nagłówek warstwy transportowej: urządzenie odczytuje numery portów TCP i UDP, dzięki czemu może rozróżniać ruch poszczególnych aplikacji (np. HTTP, FTP, VoIP) oraz przepuszczać, blokować i priorytetyzować komunikację na podstawie portów źródłowych i docelowych. Informacje warstwy czwartej wykorzystywane są także w rozszerzonych listach dostępowych i statystykach ruchu.
Przełącznik warstw 4–7 Przełącznik warstw 4–7 (przełącznik zawartości a. aplikacji; ) – urządzenie analizujące informacje aż do warstwy aplikacji. Przełączniki te używane są przede wszystkim do rozkładania obciążenia między grupami serwerów – dla ruchu HTTP, HTTPS, VPN lub dowolnego ruchu TCP/IP na wskazanym porcie – co zwykle wiąże się z translacją adresów docelowych, niekiedy wykonywaną z prędkością łącza. Ponieważ kolejne żądania tego samego klienta powinny często trafiać na ten sam serwer, przełączniki zawartości realizują mechanizmy „przywiązania” () – na podstawie adresu źródłowego, identyfikatorów sesji SSL lub ciasteczek HTTP. Część urządzeń przejmuje od serwerów operacje kryptograficzne (szyfrowanie i deszyfrowanie SSL) oraz centralizuje zarządzanie certyfikatami; przełączanie w warstwie siódmej – np. według adresów URL – wykorzystywane jest również w sieciach dostarczania zawartości.
Zobacz też Multiprotocol Label Switching
Przypisy
Kategoria:Sprzęt sieciowy