Ako premeniť switch na router: Úvod do multi-layer switchingu

Multi-layer switching: Ako prepínať aj smerovať na jednom zariadení Cisco

Moderné siete dnes potrebujú viac než len rýchle prepínanie. Potrebujú aj inteligentné smerovanie medzi VLAN-mi bez zbytočných oneskorení. Riešením je tzv. multi-layer switching – kombinácia prepínania na druhej vrstve (L2) a smerovania na tretej vrstve (L3) priamo v jednom zariadení. V tomto článku si vysvetlíme, ako funguje, prečo je výhodný a ako ho správne nakonfigurovať na prepínači Cisco Catalyst.

1. Rozdiel medzi klasickým L2 switchingom a L3 switchingom

L2 switching funguje na základe MAC adries – prepínač posiela rámce podľa cieľovej MAC adresy. Tento prístup je rýchly, no nedokáže oddeliť prevádzku medzi rôznymi VLAN.

L3 switching pridáva schopnosť smerovať IP pakety medzi VLAN-mi – podobne ako router. Umožňuje tak logické oddelenie sietí (napr. kancelária, účtovníctvo, výroba) a zároveň ich prepojenie.

2. Cisco Express Forwarding (CEF) a prečo je taký rýchly

Cisco Catalyst využíva na L3 switching technológiu CEF (Cisco Express Forwarding), ktorá zabezpečuje vysokú rýchlosť spracovania paketov pomocou FIB (Forwarding Information Base) a Adjacency Table.

FIB – obsahuje smerovacie informácie podobné routing tabuľke, optimalizované na rýchle hľadanie.
Adjacency table – uchováva informácie o susedných zariadeniach a trasách.

Vďaka CEF dokáže prepínač smerovať IP prevádzku takmer rovnako rýchlo ako klasické prepínanie na L2.

3. Konfigurácia VLAN rozhraní a smerovania na prepínači Catalyst

Možnosť 1: Router-on-a-Stick (tradičný prístup)

Používa sa externý router pripojený k prepínaču cez trunk port. Router má subrozhranie pre každú VLAN:

Networking Vás výzýva!

Chcete zažiariť? Za 5 dní nadobudnete skvelé základy administrácie TCP/IP sietí, ktoré vám dajú networking skills na celý život. Stačí konať a prijať Networking výzvu a rezervovať si tento kurz

Prvá hodina zadarmo!

Ovládnite VLANy a Switche

Počítač môžete využiť aj inak ako na hry a zábavu. Poďte zarábať ako králi. Iba týždeň Vám stačí a máš skvelé základy TCP/IP networkingu nato, aby ste si napr. našli job ako jr. Networking engineer. Stačí prijať Networking výzvu

Prvá hodina zadarmo!

interface GigabitEthernet0/0.10
 encapsulation dot1Q 10
 ip address 192.168.10.1 255.255.255.0

Možnosť 2: L3 switching na Catalyste (odporúčané)

Cisco Catalyst s podporou L3 umožňuje priamo vytvoriť tzv. SVI (Switched Virtual Interface) pre každú VLAN:

interface vlan 10
 ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
 no shutdown

Potom aktivujte IP smerovanie:

Switch(config)# ip routing

4. Výhody multi-layer switchingu pre výkon a jednoduchosť siete

Rýchlosť – nižšia latencia než pri použití externého routera.
Menej zariadení – jedno zariadenie zvláda prepínanie aj smerovanie.
Jednoduchšia správa – VLANy a IP segmenty nastavíte priamo na prepínači.
QoS, ACL, routing protokoly – všetko je možné integrovať.

Multi-layer switch umožňuje konsolidovať sieťovú infraštruktúru bez kompromisov v rýchlosti alebo funkcionalite.

5. Najčastejšie chyby pri nastavovaní

Chýbajúci príkaz ip routing – bez neho prepínač nesmeruje medzi VLAN.
Chýbajúci trunk port – ak nie sú medzi prepínačmi správne trunky, pakety sa nedostanú na miesto.
Chýbajúce IP adresy na SVI – rozhranie VLAN bez IP adresy neumožní komunikáciu.
Nesprávne masky – môžu spôsobiť chyby v smerovaní alebo nedostupnosť.
Neprehľadná konfigurácia – vždy dokumentujte VLANy a rozhrania.

Chcete si multi-layer switching vyskúšať v praxi?

Vyskúšajte kurz NA2 – Prepínanie v sieťach, VLAN a konfigurácia prepínačov Cisco, kde si všetko vyskúšate prakticky: od VLAN, trunkov až po smerovanie medzi VLAN-mi na prepínačoch Catalyst.

Kurz NA0 - Administrácia LAN/WAN a návrh TCP/IP sietí - základné koncepty