Layer 2 and Layer 3 Switch Evolution

Data Link Layer dari OSI model berfungsi untuk memberikan dukungan sebagai berikut:

• Mengijinkan suatu peranti untuk melakukan akses jaringan untuk mengirim dan menerima pesan
• Menawarkan alamat fisik sehingga suatu data dari suatu perantii dapat dikirimkan dalam jaringan
• Bekerja dengan software jaringan suatu peranti ketika mengirim dan menerima pesan
• Memberikan kemampuan error-detection

Komponen jaringan yang unum yang berfungsi pada layer 2 termasuk berikut ini:

• Network interface card (NIC)
• Ethernet dan Token Ring switch
• Bridge

NIC memiliki alamat Data Link Layer atau biasa dikenal dengan MAC address. Suatu switch akan menggunakan alamat ini untuk melakukan filter dan forward trafik, membantu untuk memperbaiki congestion dan collision dalam suatu segmen jaringan.
Bridge dan switch juga berfungsi sama, akan tetapi bridging biasanya adalah suatu software di dalam suatu CPU, sementara switch menggunakan Application-Specific Integrated Circuits (ASICs) untuk melakukan pekerjaannya pada suatu hardward, yang mana hal itu akan menjamin proses yang lebih cepat.

Figure 1: Layer 2 switch with External Router for Inter-VLAN traffic and connecting to the Internet
(Click on image to enlarge.)

Network layer dari OSI model, memberikan sistem pengalamatan logis end-to-end sehingga suatu paket data dapat dirutekan (routed) melewati beberapa jaringan pada layer 2 (Ethernet, Token Ring, Frame Relay dll). Perlu dicatat bahwa alamat network layer dapat diasosiasikan sebagai suatu logical address.
Pada awalnya, para pembuat software, seperti Novell, membangun model pengalamatan layer 3 yang sifatnya masih proprietary. Namun demikian, industri jaringan telah berkembang sampai pada suatu titik yang mana membutuhkan metode pengalamatan layer 3 yang umum dan standar. Internet Protocol atau IP address membuat jaringan lebih mudah, baik secara setup maupun secara interkonektivitasnya dengan yang lain. Internet menggunakan sistem IP address untuk memberikan konektivitas kepada jutaan jaringan yang tersebar di seluruh dunia.
Untuk membuatnya lebih mudah mengatur jaringan dan mengatur aliran dari paket data, banyak organisasi yang kemudian memisahkan sistem pengalamatan network layer mereka menjadi bagian yang lebih kecil, yang mana disebut dengan subnet. Router menggunakan jaringan atau bagian subnet dari pengalamatan IP untuk meroute trafik ke dalam jaringan yang berbeda. Setiap router harus dikonfigurasi secara khusus untuk network atau subnet yang akan terhubung pada antarmukanya.
Router berkomunikasi dengan yang lainnya menggunakan routing protocol, seperti Routing Information Protocol (RIP) dan Open version of Shortest Path First (OSPF), untuk belajar terhadap jaringan lain yang ada dan untuk menghitung jalan yang terbaik untuk mencapai tiap jaringan yang berdasarkan dari beragam kriteria (seperti jalur dengan jumlah router yang palin sedikit). Router dan sistem jaringan lainnya membuat keputusan routing pada network layer.
Ketika melewatkan paket data ke dalam jaringan yang berbeda, adalah menjadi suatu kebutuhan untuk mengatur outbound size kepada suatu nilai yang kompatibel dengan protokol layer 2 yang sedang digunakan saat ini. Network layer mencapainya melalui suatu proses yang dinamakan fragmentasi. Network layer pada suatu router biasanya bertanggung jawab untuk melakukan fragmentasi ini. Seluruh penggabungan kembali dari paket-paket yang sudah terfragmentasi terjadi pada network layer di sistem akhir.
Dua dari fungsi tambahan dari network layer adalah untuk melakukan diagnosa dan melakukan reporting dari variasi logis pada operasi jaringan yang normal. Ketika proses diagnosa bisa diinisiasi oleh sistem jaringan manapun, sistem juga akan melakukan pencarian terhadap variasi dan melaporkannya kepada pengirim dari paket data yang diketahui berada diluar kondisi normal dari operasi jaringan.
Pengecualian dari pelaporan variasi adalah pada kalkulasi validasi konten. Jika kalkulasi yang dilakukan oleh sistem penerima tidak sama dengan nilai yang dikirim dari sistem asalnya, maka si penerima akan mengabaikan paket yang berhubungan tanpa mengirimkan laporan kepada pengirimnya. Proses pengiriman kembali atau retransmission akan berada pada layer protokol yang lebih tinggi.
Beberapa fungsi keamanan dasar juga dapat diatur dengan cara melakukan filter menggunakan sistem pengalamatan layer 3 pada router atau peranti yang sejenis lainnya.

Figure 2: Combined Layer2/Layer3 Switch connecting directly to the Internet
(Click on image to enlarge.)