Če pogledamo nekaj najpomembnejših dogodkov v zgodovini mreženja v preteklih letih, ne preseneča, da smo prišli tako daleč. Kar se je začelo kot osnovni računalniški pošiljanje ukazov na drug stroj, se je razvilo v napreden računalniški sektor, ki pokriva široko območje omrežij. Računalniška omrežja so nastala kot rezultat konvergence računalniške in komunikacijske tehnologije. In vpliv računalniških omrežij na komunikacijska omrežja je povzročil nekaj velikega, posledica tega pa je zbliževanje omrežij. To je na koncu povzročilo integriran sistem, ki je sposoben prenašati vse vrste podatkov in informacij.
Za povezovanje več naprav v računalniškem omrežju je bil potreben omrežni most. Tu pridejo do slike omrežna stikala. Omrežno stikalo je nekakšen mrežni most, ki povezuje več naprav v računalniškem omrežju. S hitrim razvojem računalniških omrežij z leti je preklapljanje visokega cenovnega razreda postalo ena najpomembnejših funkcij, ki omogočajo medsebojno komunikacijo različnih naprav v računalniškem omrežju. Omrežna stikala lahko hitro in učinkovito prenašajo podatke iz ene točke v drugo. Od pošiljatelja prejme podatkovne pakete in jih preusmeri na njihov cilj, odvisno od naslova, ki je priložen vsakemu podatkovnemu paketu.
Stikala 2. stopnje v bistvu opravljajo samo preklapljanje, kar pomeni, da delujejo z MAC naslovi naprav za preusmeritev podatkovnih paketov iz izvornega vhodnega v ciljno pristanišče. To stori z vzdrževanjem tabele MAC naslovov, da si zapomni, katera vrata so bila dodeljena MAC naslovov. MAC naslov deluje v 2. nivoju referenčnega modela OSI. MAC naslov preprosto razlikuje eno napravo od druge, vsaki napravi pa je dodeljen edinstven MAC naslov. Za upravljanje prometa v lokalnem omrežju (lokalno omrežje) uporablja tehnike preklapljanja, ki temeljijo na strojni opremi. Ko se preklapljanje zgodi na nivoju 2, je postopek precej hitrejši, saj je vse, kar počne, razvrščanje MAC naslovov na fizični ravni. Preprosto povedano, stikalo nivoja 2 deluje kot most med več napravami.
Stikalo nivoja 3 je ravno obratno kot tisto stikalo stopnje 2. Stikala nivoja 2 niso mogla usmeriti podatkovnih paketov na 3. sloj. Za razliko od stikal 2 nivoja 3 deluje usmerjanje z uporabo IP naslovov. Gre za specializirano strojno napravo, ki se uporablja pri usmerjanju paketov podatkov. Stikala 3. stopnje imajo hitro preklapljanje in imajo večjo gostoto vrat. To so pomembne nadgradnje v primerjavi s tradicionalnimi usmerjevalniki, ki zagotavljajo boljše delovanje, glavna prednost uporabe stikal Layer 3 pa je, da lahko usmerjajo podatkovne pakete, ne da bi naredili dodatne omrežne skoke, s tem pa so hitrejši od usmerjevalnikov. Vendar pa jim manjka nekaj dodanih funkcionalnosti usmerjevalnika. Stikala 3. stopnje se običajno uporabljajo v velikih podjetjih. Preprosto povedano, stikalo nivoja 3 ni nič drugega kot hitri usmerjevalnik, vendar brez povezave WAN.
- Preklapljanje deluje na nivoju 2 referenčnega modela OSI, kjer se podatkovni paketi preusmerijo na ciljna vrata na podlagi naslovov MAC. Torej, stikala drugega nivoja omogočajo enostavno preklapljanje. Na drugi strani je stikalo stopnje 3 na posebni strojni napravi, ki se uporablja za usmerjanje paketov podatkov z uporabo IP naslovov. Torej preprosto deluje.
- Stikalo nivoja 2 lahko preklopi pakete samo iz enega v drugega pristanišča, kjer je kot stikalo 3 ravni mogoče tako preklapljanje kot tudi usmerjanje. No, usmerjanje ni možno pri preklopu drugega nivoja, kar pomeni, da lahko naprave komunicirajo znotraj istega omrežja. Pri prehodu iz plasti 3 lahko naprave komunicirajo znotraj omrežij in zunaj njih.
- Stikala 2. stopnje uporabljajo MAC naslove naprav za preusmeritev podatkovnih paketov od izvornega do ciljnega pristanišča. Pakete preusmerijo z vzdrževanjem tabele MAC naslovov. Nasprotno, stikala 3. stopnje uporabljajo IP naslove za povezovanje različnih podomrežij skupaj z uporabo posebnih protokolov usmerjanja
- Preklapljanje nivoja 2 temelji na strojni opremi in stikala za vzdrževanje tabele MAC naslovov uporabljajo ASIC (vgrajena specifična integrirana vezja). Stikala in mostovi uporabljajo preklapljanje nivoja 2 kot običajni LAN, ki razdeli veliko domeno na več manjših domen. Stikala uporabljajo postopek, imenovan Address Resolution Protocol (ARP) za določanje naslovov MAC drugih naprav. Stikala 3. stopnje so sodobna mešanica stikal in usmerjevalnikov, ki se običajno uporabljajo za usmerjanje znotraj virtualnih LAN (VLAN).
- Stikala, ki običajno delujejo na nivoju 2, vzamejo manj časa kot tisti, ki delujejo na nivoju 3. Vse kar naredijo je, da dodelijo MAC naslove za preusmeritev paketov od izvornega do ciljnega pristanišča v prehodu nivoja 2. Nasprotno, stikala nivoja 2 vzamejo nekaj časa za pregled podatkovnih paketov, preden najdejo najboljšo možno pot za pošiljanje paketov na njihovo ciljno pristanišče.
Stikalo nivoja 2 | Stikalo 3 plasti |
Preklapljanje deluje na nivoju 2 referenčnega modela OSI. | Stikala 3. stopnje opravljajo tako preklapljanje kot tudi usmerjanje. |
Za lažjo komunikacijo znotraj naprav iz istega omrežja uporablja MAC naslove. | Uporablja IP naslove za povezovanje različnih podomrežij skupaj z dinamičnimi usmerjevalnimi protokoli. |
Gre za eno samo oddajno domeno. | Gre za večkratno razširjeno domeno. |
Naprave lahko komunicirajo samo v istem omrežju. | Naprave lahko komunicirajo znotraj ali zunaj omrežij. |
Preklop na nivoju 2 je dokaj hiter, saj ne pogledajo dela 3. nivoja podatkovnih paketov. | Potreben je čas za preučevanje paketov podatkov, preden jih pošljete do cilja. |
Hitrost in učinkovitost omrežnega stikala določata njegov procesor, preklopna tkanina in njegov algoritem. In njegova zapletenost je odvisna od plasti, na kateri stikalo deluje v modelu Open System Interconnection (OSI). Model OSI je konceptualni model, ki standardizira komunikacijske funkcije, kako naj aplikacije komunicirajo po omrežju. Model OSI je bil ustvarjen za zagotovitev, da so sistemi za prenos podatkov po vsem svetu združljivi med seboj. Povprečno računalniško omrežje že vrsto let prevladujejo stikala Layer 2. Ker pa se kompleksnost povečuje, aplikacije potrebujejo robustnejšo in zanesljivejšo konfiguracijo omrežja. Tu pridejo do slike stikala 3. stopnje.