Сетевые технологии: L2/L3, маршрутизация, VPN и QoS

Корпоративная сеть состоит из нескольких слоёв технологий: коммутация внутри площадки, маршрутизация между сетями, защищённые каналы и управление качеством. Справочник объясняет, как они работают вместе.

Что это

Сетевые технологии — набор протоколов и методов, по которым устройства обмениваются данными. В корпоративной среде их обычно группируют по уровням модели OSI: канальный уровень (L2) отвечает за передачу кадров внутри одного сегмента, сетевой (L3) — за адресацию и маршрутизацию между сегментами.

Поверх этой основы работают технологии для связи площадок (VPN, MPLS), для управления качеством передачи (QoS) и для автоматизации настройки оборудования.

Как это работает

Ethernet и коммутация (L2)
Устройства внутри сегмента обмениваются кадрами через коммутаторы. Коммутатор запоминает, за каким портом находится каждый адрес, и отправляет кадр только туда.
VLAN
Делит одну физическую сеть на несколько логических: сотрудники, гости, оборудование. Устройства из разных VLAN общаются только через маршрутизатор по заданным правилам.
Маршрутизация (L3)
Маршрутизатор выбирает путь между сетями. Статические маршруты задают вручную. Динамические протоколы обмениваются информацией о доступных сетях сами: OSPF обычно используют внутри организации, BGP — между организациями и провайдерами.
MPLS
Пакеты пересылаются по меткам, а не по анализу адреса на каждом узле. Операторы используют MPLS для выделенных каналов и изолированных виртуальных сетей клиентов.
VPN
Защищённый туннель через общую сеть. Соединяет площадки и удалённых сотрудников, шифрует передаваемый трафик.
QoS
Классифицирует трафик и назначает приоритеты: голос и видео получают малые задержки и достаточную полосу даже при высокой нагрузке.
Автоматизация сети
Шаблоны настроек и скрипты позволяют применять одинаковую конфигурацию на многих устройствах и снижают число ручных ошибок.

Схема

  1. Сервисы

    • Телефония
    • Видео
    • Бизнес-системы
  2. Качество и защита

    • QoS
    • VPN
    • Правила доступа
  3. Маршрутизация (L3)

    • Статические маршруты
    • OSPF
    • BGP
    • MPLS
  4. Коммутация (L2)

    • Ethernet
    • VLAN
    • Резервирование связей
Слои технологий в корпоративной сети

Уровни L2 и L3

Различие полезно помнить при проектировании: оно определяет, какие устройства и функции нужны.

Уровни L2 и L3
УровеньЧто передаётсяКлючевое устройствоЗадача
L2, канальныйКадры, MAC-адресаКоммутаторСвязь устройств внутри одного сегмента
L3, сетевойПакеты, IP-адресаМаршрутизаторСвязь между сегментами и сетями

Преимущества и ограничения

Преимущества

  • Изоляция сегментов. Разные группы устройств не мешают друг другу и не видят лишнего.

  • Предсказуемое качество. Приоритеты трафика защищают голос и критичные системы от перегрузки.

  • Масштабируемость. Модульная структура позволяет добавлять площадки и сегменты без перестройки всей сети.

  • Резервирование. Дублированные связи и каналы сохраняют работу при сбое.

Ограничения

  • Сложность растёт с размером сети. Чем больше сегментов и правил, тем важнее документация и контроль изменений.

  • Ошибки трудно заметить. Неверная настройка часто проявляется не сразу. Нужны мониторинг и проверка изменений.

  • Различия между производителями. Протоколы стандартизированы, но реализации отличаются. Совместимость нужно проверять.

  • Зависимость от оператора. MPLS и выделенные каналы предоставляет оператор, и сроки подключения определяет он.

Когда применяется

Типичные ситуации

  • Внутри площадки нужно разделить пользователей и типы устройств
  • Нужно объединить несколько площадок в одну сеть
  • Голос и критичные приложения должны работать стабильно при высокой нагрузке
  • Сеть подключена к нескольким провайдерам и нужно резервирование

Для каких компаний

  • Компании с несколькими офисами и филиалами
  • Организации с разнородными устройствами: телефоны, терминалы, камеры
  • Операторы связи и провайдеры
  • Компании, где нужно ограничивать доступ между подразделениями

Типовой сценарий

Типовой сценарий: офис с филиалом

В офисе создают отдельные VLAN для сотрудников, гостей и телефонии. Коммутаторы соединяют этажи, маршрутизатор объединяет сегменты и подключается к двум провайдерам. Между офисом и филиалом настраивают VPN, для телефонии включают QoS, а изменения конфигураций выполняют по шаблонам.

Связанные решения

Объединить офисы и филиалы в одну сеть

Объединение офисов и филиалов в единую сеть с резервированием каналов.

Сеть для филиалов

Обновить сеть, которая перестала справляться с нагрузкой

Обновление корпоративной сети по этапам: от обследования до ввода в эксплуатацию.

Модернизация сети

Связанные услуги

Услуги, в рамках которых эта технология применяется в проектах.

Вопросы и ответы

Чем L2 отличается от L3?

На уровне L2 устройства обмениваются кадрами внутри одного сегмента по MAC-адресам, этим занимаются коммутаторы. На уровне L3 пакеты пересылаются между сетями по IP-адресам, это работа маршрутизаторов.

Зачем нужны VLAN?

Чтобы разделить сеть на изолированные сегменты без отдельной физической инфраструктуры для каждого. Это упрощает управление доступом и снижает объём широковещательного трафика.

Когда нужен BGP?

Когда сеть подключена к нескольким провайдерам или нужна собственная автономная система. Для большинства офисных сетей достаточно статических маршрутов или OSPF.

Что такое QoS и когда он нужен?

QoS назначает приоритеты разным видам трафика. Он нужен, когда голос, видео или критичные приложения делят каналы с остальным трафиком и не должны терять качество при загрузке.

Чем MPLS отличается от VPN?

MPLS — технология оператора: пересылка по меткам, выделенные изолированные каналы с предсказуемым качеством. VPN чаще означает шифрованный туннель через интернет. Возможны и сочетания: оператор предоставляет MPLS VPN как услугу.

Полезные материалы

VPN или SD-WAN: что выбрать

Чем различаются два подхода к объединению филиалов и как выбрать между ними под свою задачу.

Есть вопрос по сетевой технологии?

Опишите задачу, инженеры подскажут, какие технологии стоит рассмотреть.