راهکارهای شبکه و امنیت

سوييچينگ لايه ۳ (L3 Switching) و مسيريابي (Routing) هر دو به يك مضمون اشاره دارند : هدايت هوشمند بسته ها بر روي خروجي مناسب براساس آدرسهاي جهاني و سرآيندي كه در لايه ۳ به داده ها اضافه شده است. منظور از هدايت هوشمند نيز آن است كه الگوريتمي بكار گرفته مي شود تا كوتاهترين و بهينه ترين مسيرها محاسبه شده و براساس آن مسير خروج بسته ها انتخاب گردد.

اگر چه مضمون اين دو عبارت يكي است ولي هرگز در كلام يك متخصص شبكه سوييچ لايه ۳ و مسيرياب Router يكسان تلقي نمي شود و با هم فرق اساسي دارند. مسيرياب چيز ديگري است و سوييچ لايه ۳ چيزي ديگر, هرچند هر دو يك كار مشابه انجام مي دهند.!! حال به تفاوتها مي پردازيم:

مسيرياب بر خلاف سوييچ لايه ۳ تعداد كانال ورودي/خروجي محدودي دارد ولي در عوض قادر است از انواع و اقسام پروتكل هاي مسيريابي ساده و پيچيده حمايت كرده و خود را با انواع متنوع خطوط WAN مثلISDN , Frame Relay,ATM, SONET, يا X.25 تطبيق داده و از پروتكل هاي متعدد نقطه به نقطه پشتيباني كند. لذا مسيرياب يك ابزار كاملا پيچيده و در عين حال بسيار منعطف و قابل پيكربندي در شرايط مختلف است. در ضمن يك مسيرياب ميتواند با پروتكل هاي مختلف لايه ۳مثل IP,IPX و يا نظاير آن كاركند.

سوييچ لايه ۳ عموما يك سوييچ با تعداد زيادي پورت همنوع (عموما پورت اترنت) است كه ضمن آنكه مي تواند داده ها را در لايه ۲ و بر اساس آدرس MAC بين پورتها هدايت كند مي تواند همين كار را نيز براساس آدرس هاي جهاني درج شده در سرآيند بسته ها در لايه ۳انجام بدهد. ولي در عوض از خطوط متنوع WAN حمايت چنداني نمي كنند و انعطاف زيادي در پيكربندي آن در محيطهاي مختلف با توپولوژي پيچيده و پروتكل هاي قدرتمند ندارد.

سوييچ لايه ۳ عموما فقط يك سوييچ اترنت است كه از فرآيند مسيريابي براي ايجاد ارتباط بين VLANها و تفكيك حوزه پخش فراگير (Broadcast Domain) و افزايش سطح كنترل و نظارت بر دسترسي و فيلترينگ بسته , استفاده مي كند و فضا و توپولوژي شبكه اي كه در آن مسيريابي صورت مي گيرد چندان گسترده و غيرهمگن نيست.

يك سوييچ لايه ۳ در مقايسه با تعداد پورت و سرعتي كه دارد بسيار ارزانتر از يك مسيرياب تمام مي شود. به عنوان مثال يك سوييچ catalyst 3550-24 داراي 24 پورت اترنت 100Mbps است و مي تواند در هر ثانيه ۶.۶ ميليون بسته را بين پورتها هدايت نمايد و ضمن حمايت از VLAN , بين آن ها مسيريابي انجام دهد. چنين سوييچي را امروزه مي توان با قيمتي حدود دو ميليون تومان خريد (قيمت جهت مقايسه است و مربوط به تاريخ خاصي نمي باشد) درحاليكه يك مسيرياب نمونه مثل cisco 7300 با ظرفيت هدايت ۳.۵ ميليون بسته در ثانيه كه تنها دو پورت اترنت گيگابيت دارد به قيمتي حدود 10ميليون تمام مي شود. يعني با ظرفيتي حدود نصف ظرفيت هدايت يك سوييچ 3550 قيمتي حدود پنج برابر آن دارد ولي درعوض مي تواند از خطوط WAN و پروتكل هاي بسيار متنوع و پيچيده حمايت كند.

switch layer 3

cisco router 7300

نظر به آنكه عمليات مسيريابي در يك سوييچ در سطح بسيار ساده و عموما براي مسيريابي بين VLAN ها انجام ميگيرد لذا مي توان در يك سوييچ لايه ۳ با استفاده از مدارات مجتمع 

(ASIC (Application Specific Integrated Circuits كه صرفا براي عمل مسيريابي در سطح سخت افزار طراحي و ساخته مي شود سرعت هدايت بسته ها را تا حد بسيار بالايي افزايش داد. در حالي كه در يك مسيرياب با پروتكل هاي پيشرفته و بسيار وسيعي كه پشتيباني ميكند نمي توان به سادگي و با طراحي مدارات مجتمع ساده و ارزان به يك سوييچ لايه ۳ با سرعت هدايت بالا دست يافت. سطح عمليات قابل انجام توسط يك مسيرياب و انواع واسط هاي شبكه درآن به قدري وسيعند كه يك سخت افزار واحد ASIC و پيش برنامه ريزي شده(Preprogrammed) نمي تواند اين عمليات را به تنهايي انجام بدهد. پس يك مسيرياب بايد بخش بزرگي از عمليات سطح نرم افزار و به كمك پردازنده هاي همه منظوره انجام گيرد كه سرعت كمتري نسبت به پردازنده هاي خاص منظوره ASIC دارند. براي بالا بردن سرعت هدايت يك مسيرياب بايد از پردازش موازي در محيطي چند پردازنده بهره گرفته شود كه همين موضوع قيمت مسيرياب را بشدت افزايش خواهد داد.

يك مسيرياب را مي توان در طراحي ستون فقرات شبكه هاي WAN بكارگرفت ولي سوييچ لايه ۳ عموما زيرساخت شبكه هاي محلي پرديس (Campus LAN )به كار مي آيد.

·به دليل تنوع و تفرق زياد در خطوط ارتباطي يك مسيرياب , عموما نمي توان يك مسيرياب را براي سوييچينگ لايه ۲ پيكربندي كرد.

مسير يابي فرآيندي مبتني بر يکسري قواعد منطقي و سياست هاست که پيچيدگي آن به سطوح و لايه ي امنيت،امکان پشتيباني همزمان از دو يا سه پروتکل و پيچيدگي ساختار و توپولوژي شبکه دارد.انتقال داده ها از يک شبکه به شبکه ديگر وقتي که تنها يک مسير واحد بين آن دو شبکه وجود دارد،ساده ترين فرآيند مسير يابي است اما زماني که بين دو شبکه چندين مسير وجود دارد ،مکانيزم پيدا کردن بهترين مسير و همچين اعمال معيار هاي بهينگي مسير،به الگوريتم هاي پويا نياز دارد.