В чем принципиальное отличие L3 коммутатора от маршрутизатора?

Question

[avonar]

В чем приницпиальное отличие L3 коммутатора от маршрутизатора?

Answer 1

[Валентин]

В предназначении и внутреннем устройстве)

L3-свич хорошо "гоняет" (пропускает без значимого изменения) трафик, делает обычный forwarding между сетями, умеет динамическую маршрутизацию. Из начального пакета он меняет в основном source и destination MAC-адреса, QoS да CRC. Конечно, навороченные коммутаторы умеют делать GRE, некоторые даже IPSec, но вы не получите большой производительности от этого.

Маршрутизатор именно "молотит" пакетики с данными - активно вносит изменения в заголовки, инкапсулирует в туннели, натит, терминирует ppp-сети. Он, как видите, активно меняет содержимое пакетов, залазя глубже уровня ethernet.

Отсюда отличие во внутреннем устройстве - внутри коммутатора ASICи и QoS-процессоры, внутри маршрутизатора - умные процессоры и другие различные приблуды для своих целей (аппаратная поддержка шифрования)

Если вы посмотрите router perfomance и switch perfomance таблицы, вы увидите, что у коммутаторов производительность измеряется в количестве пропущенного трафика, а у маршрутизатора - в количестве обработанных пакетов.

Ну и да, отличие, конечно же в наборе функций) Понятно, что тот же isis в большинстве случаев умеет и коммутатор, и маршрутизатор. Но если сравнивать по feature navigator например, вы увидите, что на самом деле коммутаторы умеют меньше.

Answer 2

[throughtheether]

В моем представлении, L3-коммутатор имеет меньшую L3-функциональность, чем маршрутизатор, но при этом, как правило, его устройство оптимизировано с целью максимизации производительности. Грубо говоря, L3-коммутатор умеет делать меньше разных вещей, но делает их лучше.

Маршрутизатор, как правило, умеет поднимать VPN-тоннели, иногда (все реже и реже с распространением Ethernet везде) маршрутизаторы поддерживают отличные от Ethernet L2-технологии. Зачастую маршрутизаторы имеют богатую функциональность в области безопасности (встроенный firewall, ips и прочая).

L3-коммутатор умеет обмениваться маршрутами с другими устройствами и перенаправлять ("форвардить") трафик. С целью увеличения производительности используются специализированные аппаратные решения (ASIC для перенаправления трафика, аппаратная поддержка префиксных деревьев и прочая). Так как аппаратные ресурсы дороги, то по некоторым численным характеристикам (количество маршрутов, например) L3-коммутатор может отставать от маршрутизатора.
Кроме того, L3-коммутатор поддерживает технологии из сферы коммутации (xSTP, etherchannel и т.д.)

Таким образом, маршрутизатор обладает богатой L3-функциональностью, L3-коммутатор - более узкой, но оптимизированной, L3-функциональностью и, вдобавок, функциональностью "обычного" коммутатора.

Наконец, не стоит забывать, что все подобные абстракции и категоризации довольно условны и в жизни можно найти им контрпримеры.

Answer 3

[Иван Киселев]

Маршрутизатор - маршрутизирует.
Коммутатор - коммутирует :D

Иными словами, маршрутизатор способен строить маршруты между разными подсетями, оперировать протоколами динамической/статической маршрутизации, используя третий уровень модели OSI.
Коммутатор же, изначально устройство второго уровня, способен использовать третий уровень лишь в немногих случаях, например в построении VLAN'ов
Коммутатор не воспринимает ip-маршруты, не может служить шлюзом, и в принципе предназначен для других целей.

Простая аналогия, к примеру: Велосипед и Мотоцикл. Суть - примерно одна. Назначение, а значит и способ применения - совершенно разные.

Comments

[avonar]

Вот здесь habrahabr.ru/post/82656 упоминается про коммутатор l3, которые умеет в ospf И BGP.

[Иван Киселев]

@avonar Считаете ли вы коммутаторы l3 с поддрежкой ospf и BGP более частым явлением, нежели с отсутствием поддержки оных?
Безусловно, подобный пример стирает весомую часть различий, и оставляет различия в тонокостях, а не в общих принципах работы, однако я отвечал сугубо исходя из своего опыта, и мне подобные чудеса, к сожалению, не встречались. За комментарий спасибо, честно сказать даже не слышал что такие бывают. Хотя и с сетевыми технологиями мне пришлось работать крайне недолго.

[peronik]

@homelessness вопрос был в том, чем отличаются маршрутизатор и L3-коммутатор, а вы отвечаете, чем отличается L2-коммутатор от маршрутизатора.

[Александр Карабанов]

@homelessness символы "L3", как бы намекают на то, что коммутатор умеет маршрутизировать трафик по мимо своих основных обязанностей.

[Иван Киселев]

@karabanov Символ L3 скорее говорит о том, что коммутатор умеет обрабатывать заголовки третьего уровня, но никак не говорит о протоколах маршрутизации.

Answer 4

[peronik]

В качестве дополнения к ответу @throughtheether добавлю.
В одной из книг Cisco давалось примерно следущее объяснение: Cisco изобрела маршрутизатор, поэтому советует в большей степени использовать маршрутизацию, нежели коммутацию, т.е. на уровне распределения создавать локальные VLAN и как можно меньше использовать end-to-end VLAN (которые простираются на всю сеть). А для того, чтобы была связность между локальными VLAN, и для того, чтобы из них можно было выйти, например, в Интернет, необходима маршрутизация. Вот её-то как раз и добавили на коммутаторы распределения - так они стали L3-коммутаторами. Постепенно они стали обрастать всё большим функционалом и грань между маршрутизатором и L3-коммутатором становилась всё меньше и меньше.
Поэтому, можно условно сказать, что L3-коммутаторы обеспечивают маршрутизацию внутри компании, а на границе стоит уже полноценный маршрутизатор, который обеспечивает выход во внешнюю сеть.

Comments

[avonar]

Очень близко, но я так и не понял, чем качественно будет отличаться маршрутизатор на выходе во внешнюю сеть.

[peronik]

Про "качественно" коллеги выше уже отписались.
Зависит от специфики задачи, объёмов и технологий, которые вам необходимы. Базовый функционал одинаковый, но L3-коммутатор может либо не иметь нужной вам функции, либо плохо и медленнее с ней справляться, и наоборот - с маршрутизатором может быть такая же ситуация. Например из личного опыта, NAT на L3-коммутаторах лучше не делать.
Ну а если специфики нет и всё примитивно, то разницы вы никакой не заметите.

Answer 5

[hail3b]

Вопрос старый и до сих пор актуальный. Часто встречаю что даже бывалые сет.инженеры (сис.админы) зная теорию, не всегда могут правильно применить свои знания на практике. Для новичков ответ будет звучать так:

- L3 коммутатор очень производительный, используется для маршрутизации между внутренних VLAN подсетей (особенно когда VLAN много и они с большим трафиком) в этом случае L3 коммутатор является шлюзом для VLAN подсетей. Нам нём прописываются и правила доступа (ACL) для пользователей VLAN.
- Маршрутизатор (или роутер) же менее производительный но "более умный", и используется для маршрутизации между локальными сетями и внешними.

В малых сетях с малым трафиком допустимо использовать маршрутизатор и для VLAN, и для LAN, но если количество VLAN и трафика в них стало много обязательно нужно пересматривать архитектуру вашей сети с учетом использования L3 коммутатора (-ов).