レイヤー2ブロードキャストとレイヤー3ブロードキャストの違いは何ですか？
タイトルに書かれているように、私の最初の質問は、レイヤー2とレイヤー3のブロードキャストの違いは何ですか？
ホストがレイヤー2ブロードキャストを送信する場合、スイッチはそれを彼のすべてのポートに送信しますが、接続されている他のスイッチ（アップリンク）には送信しません。そうではありませんか？しかし、なぜ？
接続されているスイッチがあることをどのように認識しますか？
レイヤー2ブロードキャストは、イーサネットなどのデバイスで受信できる場合、ブロードキャストMACアドレスffff：ffff：ffffに送信されます。レイヤ3ブロードキャストは、ブロードキャストネットワークアドレスに送信されます。これは、10.1.1.0/24のIPネットワークの場合、10.1.1.255になります。 IPネットワークがイーサネット上にある場合、レイヤー3ブロードキャストもレイヤー2ブロードキャストになります。
スイッチは、同じブロードキャストドメイン内にあるすべてのポート、つまり同じvlan（すべてのポートにすることができます）にレイヤー2ブロードキャストを送信します。これらのポートの一部には、他のスイッチが接続されている場合があります。これは、ポートでブロードキャストを受信し、それを着信ポートと同じブロードキャストドメインの他のすべてのポートに発行します。いいえ、それは正しくありません。
ありません-2を参照してください。
この回答ではトランキングについては説明していません。これにより、回答が少し複雑になりますが、前提は実際には変更されません。
基本的にレイヤ2スイッチは、キャッシュテーブルのMacアドレスを利用して動作し、ポート間で情報をすばやく渡します。レイヤー3スイッチは、IPアドレスを使用して同じことを行います。これまでの説明は「何を」でしたが、ネットワーキングの人々にとっては、次の「どう」がはるかに興味深いものです。
基本的に、レイヤ2スイッチは本質的にマルチポートの透過的なブリッジです。レイヤー2スイッチは、各ポートに接続されたMACアドレスについて学習し、それらのポート用にマークされたフレームを渡します。また、フレームがポートから送信されたが、接続されているポートのMACアドレスを探している場合は、そのフレームをドロップすることも認識しています。単一のCPUブリッジがシリアルで実行されるのに対し、今日のハードウェアベースのスイッチは並列で実行され、非常に高速なスイッチングに変換されます。レイヤー3スイッチングは、ご想像のとおり、ルーターとスイッチのハイブリッドです。
レイヤー3スイッチング、ルートキャッシング、トポロジベースにはさまざまなタイプがあります。ルートキャッシングでは、スイッチにルートプロセッサ（RP）とスイッチエンジン（SE）の両方が必要でした。 RPは最初のパケットをリッスンして宛先を決定する必要があります。その時点で、スイッチエンジンはキャッシングテーブルにショートカットエントリを作成し、残りのパケットを追跡します。処理能力の進歩とメモリコストの大幅な削減により、今日のハイエンドレイヤー3スイッチはトポロジベースのスイッチングを実装しており、ルックアップテーブルを作成してネットワーク全体のトポロジに反映します。データベースはハードウェアに保持され、高いスループットを維持するためにそこで参照されます。最長のアドレス一致をレイヤー3の宛先として利用します。
では、いつ、なぜl2対l3対ルーターを使用するのでしょうか。簡単に言えば、ルーターは通常、プライベートネットワークとパブリックネットワークの間のゲートウェイにあります。ルーターはNATを実行できますが、l3スイッチは実行できません（インターネット全体のトポロジエントリがあったスイッチを想像してください!!）。小さな非常にフラットなネットワーク（つまり、サイト全体）すべてのサーバーとクライアントをインターネットに接続するためのL2スイッチで十分です。
大規模なネットワーク、またはブロードキャストトラフィックを含む必要があるネットワーク、またはVOIPを利用するネットワークでは、VLANを利用するマルチネットワークアプローチが適切であり、VLANを利用する場合、L3スイッチは自然に適合します。スティックシナリオのルーターは機能しますが、ルーターが受信するすべてのパケットに対して複雑なルーティング決定を行う必要があるため、重要なインタートラフィックがある場合、ルーターにすぐに負担がかかります。