เปรียบเทียบ Switch Layer 2 กับ Switch Layer 3

Switch Layer3 ดีกว่า Switch Layer2 อย่างไร

            Ethernet Switch ที่พบเห็นและใช้งานโดยทั่วไปมากกว่า 95 % มักจะเป็น Switch Layer2 แทบทั้งสิ้นโดยมี คุณสมบัติต่าง ๆ กัน เริ่มจากระดับ Entry Level ก็มักจะมีคุณสมบัติเฉพาะการ Switch ระหว่าง Port ต่าง ๆ ของตัวเองเท่านั้น รองรับ MAC Address ได้ไม่มากนัก มักจะเรียก Switch พวกนี้ว่า Desktop Switch มีราคาถูกลงมาก จะพบว่าถูกนำมา เชื่อมกับ PC โดยตรงแทนที่ HUB เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ส่วนในระดับสูงขึ้นมา ก็จะมีคุณสมบัติในการทำ VLAN , Manage มี MAC Address มากขึ้นและอื่น ๆ เพิ่มเติม แน่นอน ราคาก็จะสูงขึ้นด้วย จึงมักถูกนำมาใช้งานกับ Network ที่ต้องการประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นหรือเป็น work group ที่ต้องต่อเชื่อมกับ HUB หลายชุด เพื่อรองรับ PC User จำนวน มาก ๆ

 

คุณสมบัติของ Layer 2 Switch ดังกล่าวจัดอยู่ใน OSI Standard ในระดับ Data Link หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า Layer 2 ส่วนใน Layer3 ซึ่งเรียกว่าเป็น Layer ที่ต้อง มีคุณสมบัติ ของการ Routing เพื่อใช้ประโยชน์ในการต่อเชื่อม  และ คุณสมบัติ VLAN แบ่ง PC ออกเป็น Network ย่อยหลาย ๆ Network หรือ เรียกกันทั่วไปว่า Multi-LAN อาจจะมีคำถามว่าทำไมต้องแบ่ง Network ออกเป็น Network ย่อย ๆ เป็นวงเดียวกันให้รู้จัก
กันหมดไม่ดีกว่าหรือ คำตอบก็คือ วิธีการรับส่งข้อมูลของ Ethernet ที่เราใช้กันแพร่หลายที่สุดนั้น จะใช้การ Broadcast ข้อมูลออกไปทุก PC ที่ต่อเชื่อม ถ้ามีจำนวนมากก็จะเสียเวลาและมีข้อมูลวิ่งใน Network มาก เกิด Traffic Jam ในระบบได้ จึงมักออกแบบให้ใน WorkGroup หนึ่ง ๆ มี PC จำนวนไม่มากนักประมาณ 20 -40 เครื่อง เท่านั้น

นอกจากการกำหนด VLAN หลาย ๆ Network เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรับส่งข้อมูลแล้ว เรายังได้ระบบรักษาความปลอดภัยของข้อมูล เพิ่มเติมอีกด้วย เพราะจะกำหนดให้ PC ที่มีสิทธิ์เท่านั้นในการต่อเชื่อมเป็น Network เดียวกัน ส่วน PC ใน Network อื่น ๆ ไม่สามารถเข้าถึงข้อมูลได้ต่อระหว่าง WorkGroup ต่อ Workgroup เข้าหากันเพื่อการรับส่งข้อมูลระหว่าง 2 Workgroup หรือ มากกว่าก็ได้

  ด้านคุณสมบัติของการ Routing นี้ ซึ่งต้องทำงานด้วย Processor หรือ Controller แบบไม่ซับซ้อนมาก จึงนำมาใช้งานกับ Switch ขนาดใหญ่ มักจะเป็น Chassis เสียส่วนมาก เรียกกันว่า Switch Layer3 มีราคาแพงขึ้นมาก แต่ก็เหมาะในการใช้งานกับ Network ขนาดใหญ่ที่มี workGroup จำนวนมาก ๆ สามารถได้ประสิทธิภาพการรับส่งข้อมูลสูงขึ้น และเท่าเทียมกัน สำหรับ PC ที่ต่อเชื่อมอยู่ นอกจากนั้นยังควบคุมการเชื่อมต่อระหว่าง workgroup ที่ต้องการได้อีกด้วยทำให้มีความปลอดภัยของข้อมูลที่สำคัญมากขึ้น Switch ในระดับนี้ มักจะมี Software Network Management ควบคู่มาด้วย ใช้ในการ เปลี่ยนแปลง และ ควบคุมการเชื่อมต่อ , การตรวจสอบ bandwidth ที่ใช้งาน การแสดงสถานะของ Switch ระดับล่าง Port หรือ Lancard นอกจากนั้น ยังใช้สำหรับการตรวจสอบจากระยะไกล เพื่อการซ่อมบำรุงดูแลรักษาอีกด้วย

นอกจากนั้น Switch Layer3 บางตัวยังถูกเพิ่มเติม คุณสมบัติพิเศษอื่น ๆ ในระดับ Layer4 ของ OSI Standard หรือที่เรียกกันว่า Switch Layer4 เพื่อให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นไปอีก แน่นอน ราคาก็จะสูงขึ้นไปอีก แต่ก็คุ้มค่าทีเดียวกับประสิทธิภาพ การควบคุมระดับ นั้น ๆ เพราะเป็นการลงทุนในระยะยาวมากที เดียว ต่างกับ PC ซึ่ง 2-3 ปี ก็ต้องเปลี่ยนกันใหม่อีกแล้วทั้งที่ยังไม่เสียเลย แต่เริ่มใช้งานกับ Program บางตัวไม่ได้แล้ว

The Layer 3 Solution

            Layer 3 เป็นความสามารถหนึ่ง ที่อยู่ใน Switch ซึ่งความเร็วในการ routing จะใกล้เคียงกับ ความเร็วของ Switch และ เป็นส่วนหนึ่งที่ช่วยให้การทำงานใน Network มีประสิทธิภาพที่สูงขึ้นได้ โดยรวมเอา ฟังก์ชั่นของ Router เข้าไว้ใน อุปกรณ์ Switch , Intel Layer 3 Switch จะทำให้ การ routing ภายในระบบ Lan ทำได้เร็วขึ้น

           การ routing ใน LAN จะทำให้ได้ความเร็วที่ใกล้เคียงกับความเร็วของ Switch จะตัดปัญหาเรื่อง คอขวด (Bottle nack) , ยังช่วยรองรับในเรื่องของ การรองรับ ความเร็วของช่องสัญญาณได้มากขึ้นและ สื่อประเภท มัลติมีเดีย

ข้อดี
            1.ไม่ Broadcast สัญญาณไปทุก port

2.มีความเร็วเพิ่มขึ้น 10 Gbps

3.ราคาลดต่ำลง

            4.ง่ายในการเชื่อมต่อ

ข้อเสีย
            1.ถ้าสวิตช์ที่สามารถเข้าไปบริหารจัดการได้ ต้องมีการเรียนรู้เพิ่มขึ้น

 

ประเภทของ Switch

ประเภทของ Switch

1. Circuit Switching: เหมาะกับงาน Analog ส่วนใหญ่จะเกี่ยวข้องกับระบบโทรศัพท์เป็นระบบเสียง หลักการ : มี Input ตัว Output m ตัว เป็นการเชื่อมต่อแบบชั่วคราวการเชื่อมต่อจะเกิดขึ้นเมื่อเราต้องการที่จะเชื่อมต่อจะเป็นสายใครสายมันไม่สามารถเรียกซ้อนได้และเป็นแบบ Full-duplex เทคโนโลยี Circuit Switching มี 2 แบบ

1.1 Space - division Switching : จะใช้ช่องว่างในการแบ่งเส้นทางออกมาจะถูกแบบสำหรับเครือข่ายแบบ Analog และได้พัฒนาเป็นแบบ Digital ได้ด้วย

    1.1.1 Space - division Switching มี 2 แบบ

 

-  Crossbar Switches : มี Micro Switches (transistor) มี Input n ตัว , Output m ตัว 

-                   Multistage Switches เป็นการเอา Switches หลาย ๆตัวมาต่อเรียงกัน

หลักการทำงานจะต่างจากแบบ Crossbarคือใช้ Switches หลาย ๆตัวโดย Switch จะดูว่าเส้นทางที่จะส่งออกจะส่งทางเส้นทางใดแล้วดูว่า Segment ใด และอยู่ที่ Port หมายเลขใด

Time - Division Switches : แบบนี้จะใช้เวลาเข้ามาเกี่ยวข้องโดยจะใช้

Multiplexer TDM และ TSI (Time - Slot interface)

TSI : ตัวจัดการว่าเครื่องใดจะส่งให้เครื่องใด TSI ประกอบด้วย 2 ส่วน

- Control Unit : เป็นตัวบอกว่าเครื่องไหนจะส่งให้เครื่องไหนแล้วก็จะเลือกตัวที่ควบคุมให้ชี้ไปที่เครื่องนั้น

- RAM

การเปรียบเทียบระหว่าง Space Division กับ Time Division Switch

 - Space - Division

 ประโยชน์ : ระบบคงที่ตายตัวและแน่นอน

            ข้อเสีย : ต้องอาศัย Cross points มาก ๆ

- Time - Division

ประโยชน์ : ไม่จำเป็นต้องมี Cross points มากมาย

ข้อเสีย : จังหวะการ Process จะเกิดการ Delayการแก้ไข ข้อเสียทั้ง 2 อย่าง :โดยเอาทั้ง 2 มารวมกัน เพื่อจะได้ไม่ต้องมี Cross point มาก และเกิดการ Delay ขึ้น

2. Packet Switching ข้อมูลจะถูกแบ่งเป็น Packet ใช้ได้ทั้ง 2 แบบ Analog และ Digital

หลักการทำงาน : เก็บข้อมูลแล้วส่งไปโดยจะส่งแบบคู่ขนานเพื่อลด Delay Time

ข้อดี :   1. สามารถใช้สายที่ link ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพราะสามารถ Share สายกันได้

                        2. ผู้รับและผู้ส่งไม่จำเป็นต้องทำพร้อม ๆ กัน

                        3. การจัดส่งลำดับข้อความง่ายไม่ยุ่งยาก ไม่ซับซ้อน

                        4. การปรับเปลี่ยน Data Rate ทำได้ง่ายไม่ว่าจะเพิ่มหรือลด

Packet Switching มี 2 แบบ

1. Datagram: Packet จะมีเส้นทางเป็นของตัวเอง

ข้อดี :   1. ให้ความสมดุลย์ดีไม่เน้นหนักไปเส้นทางใดเส้นทางหนึ่งมากเกินไป

                        2. ไม่ต้องไปบอกว่าจะไปยังไง โดยมันจะไปตามเส้นทางของมันเอง

                        3. มีความเสถียรภาพดีกว่า Virtual Circuit

                        4. มีความยืดหยุ่นสูง

3. Message Switching

            ใช้หลักการ Stroke and forward โดยที่อุปกรณ์ Switch จะมี HDD ของตัวเองอยู่การทำงานก็คือ ข้อมูลจะถูกส่งมาและถูกเก็บไว้รอจนสายสัญญาณว่าง แล้วจึงทำการส่งข้อมูลไปยังผู้รับ