Conmutadores de red de capa 2 frente a capa 3: Conoce la diferencia?

Los conmutadores de red son dispositivos esenciales que conectan las redes, y un profesional de TI debe entender el papel de los conmutadores en una red que funcione correctamente. A menudo oímos hablar de los conmutadores de capa 2 y de capa 3. En este artículo se hablará específicamente de los switches de capa 2 y de capa 3 en una red, de lo que son y de sus diferencias, y de cuál es el más adecuado para construir nuestra red.

Qué es un conmutador de capa 2?

Los conmutadores de capa 2 trabajan en la capa 2 (capa de enlace de datos) del modelo OSI, por lo que se denominan conmutadores de capa 2. El desarrollo de la tecnología de conmutación de capa 2 se ha hecho más maduro. Los conmutadores de capa 2 son dispositivos de la capa de enlace de datos que pueden identificar la información de la dirección MAC en los paquetes, reenviarlos según la dirección MAC y registrar estas direcciones MAC con los puertos correspondientes en una tabla de direcciones interna propia. El flujo de trabajo específico es el siguiente.

• Cuando el conmutador recibe un paquete de un puerto, primero lee la dirección MAC de origen en el encabezado del paquete para saber en qué puerto está conectada la máquina con la dirección MAC de origen.
• Luego lee la dirección MAC de destino en el encabezado del paquete y busca el puerto correspondiente en la tabla de direcciones.
• Si hay un puerto en la tabla correspondiente a esta dirección MAC de destino, copie el paquete directamente a este puerto.
• Si el puerto correspondiente no se encuentra en la tabla, el paquete se transmite a todos los puertos. Cuando la máquina de destino responde a la máquina de origen, el conmutador puede aprender qué puerto corresponde a la dirección MAC. Ya no es necesario transmitir a todos los puertos la próxima vez que transmita datos.

Continuamente ciclando este proceso, para toda la red, se puede aprender la información de la dirección MAC, y así es como un conmutador de Capa 2 construye y mantiene su propia tabla de direcciones.

La tecnología de conmutación de capa 2 ha evolucionado de puentes a VLAN (redes de área local virtual) y se utiliza ampliamente en la construcción y transformación de LAN. La tecnología de conmutación de capa 2 funciona en la segunda capa del modelo de red OSI de siete capas, la capa de enlace de datos. Reenvía paquetes de acuerdo con la dirección MAC de destino de los paquetes recibidos y es transparente para la capa de red o los protocolos de capa superior. No se ocupa de la dirección IP de la capa de red o la dirección del puerto de los protocolos de capa superior, como TCP y UDP. Solo necesita la dirección física del paquete, es decir, la dirección MAC, y el intercambio de datos se realiza por hardware, y su velocidad es bastante rápida, lo que es una ventaja significativa de la conmutación de Capa 2.

Sin embargo, no puede manejar el intercambio de datos entre diferentes subredes IP. Los enrutadores tradicionales pueden manejar muchos paquetes a través de subredes IP, pero su eficiencia de reenvío es menor que la de la Capa 2. Por lo tanto, para aprovechar la alta eficiencia de reenvío de la Capa 2 y para manejar paquetes IP de Capa 3, nació la tecnología de conmutación de Capa 3.

Qué es un conmutador de capa 3?

Un conmutador de capa 3 es un conmutador con algunas funciones de enrutamiento. El propósito más crucial de un switch de capa 3 es acelerar el intercambio de datos dentro de una LAN gigante, y la función de enrutamiento que tiene sirve a este propósito al ser capaz de enrutar una vez y reenviar muchas veces. Los procesos normales, como el reenvío de paquetes, los realiza el hardware a gran velocidad. En cambio, el software reconoce funciones como la actualización de la información de enrutamiento, el mantenimiento de la tabla de enrutamiento, el cálculo de rutas, la determinación de rutas, etc.

La tecnología de conmutación de capa 3 es tecnología de conmutación de capa 2 + tecnología de reenvío de capa 3. La tecnología de conmutación tradicional opera en la segunda capa del modelo estándar de red OSI: la capa de enlace de datos. Por el contrario, la tecnología de conmutación de tres capas es la tercera capa en el modelo de red para lograr el reenvío de paquetes de datos a alta velocidad, lograr funciones de enrutamiento de red y lograr un rendimiento óptimo de la red según las diferentes condiciones de la red.

Red troncal

No es demasiado decir que los switches de capa 3 en muchos dispositivos de red son «el pilar». En la red del campus y la red de educación de metro, de la columna vertebral, la columna vertebral de la red de metro, la capa de convergencia, hay un lugar para los conmutadores de capa 3, especialmente la red troncal debe utilizar conmutadores de capa 3. De lo contrario, toda la red de miles de ordenadores en una subred no tiene seguridad y no se puede dividir en el dominio de difusión y no puede ser la tormenta de difusión aislada.

Si usa un enrutador tradicional, puede aislar la transmisión, pero el rendimiento no está garantizado. Los conmutadores de capa 3, por otro lado, ofrecen un rendimiento muy alto, con la funcionalidad del enrutamiento de capa 3 y la velocidad de red de la conmutación de capa 2. Mientras que la conmutación de capa 2 se basa en el direccionamiento MAC, la conmutación de capa 3 reenvía los flujos de servicio según las direcciones de capa 3; excepto por el proceso de decisión de enrutamiento necesario, la mayor parte del proceso de reenvío de datos es manejado por la Capa 2 que cambia la eficiencia del reenvío de paquetes.

El conmutador de capa 3 implementa la función de enrutamiento de IP mediante un mecanismo de conmutación de hardware. Su software de enrutamiento optimizado hace que el proceso de enrutamiento sea más eficiente y resuelve el problema de velocidad del enrutamiento del software de enrutador tradicional. Por lo tanto, los conmutadores de capa 3 tienen la funcionalidad de un enrutador y el rendimiento de un conmutador.

Conectando subredes

Es probable que más de un cierto número de computadoras en la misma red (generalmente alrededor de 200, dependiendo del protocolo de comunicación) cause una transmisión de red ineficiente debido a muchas transmisiones en la web. Para evitar tormentas de transmisión causadas por transmisiones en conmutadores grandes, se pueden dividir en múltiples redes virtuales (VLAN). Pero esto generará un problema: la comunicación entre las VLAN debe realizarse a través de enrutadores. Pero los enrutadores tradicionales también son difíciles de comunicar entre VLAN porque la capacidad de enrutamiento de los enrutadores ordinarios tradicionales es demasiado débil en comparación con el tráfico de red de las LAN.

Y el precio de los enrutadores de clase gigabit también es difícil de aceptar. Suponga que se conectan diferentes subredes o VLAN mediante puertos gigabit o puertos de 100 gigabits en un conmutador de capa 3. En ese caso, resuelve económicamente el problema de depender de enrutadores para la comunicación entre subredes después de la división en subredes mientras se mantiene el rendimiento, por lo que u

Diferencia entre un switch de capa 3 y un switch de capa 2

Los conmutadores de capa 2 son para redes de área local pequeñas. En las LAN pequeñas, los paquetes de difusión tienen poco impacto. Las capacidades de conmutación rápida, los múltiples puertos de acceso y el precio bajo y modesto de un conmutador de capa 2 proporcionan una solución completa para los usuarios de redes pequeñas.

Las ventajas de un conmutador de Capa 3 son sus ricos tipos de interfaz, su robusto soporte de Capa 3 y sus capacidades de enrutami.

La función más crucial de un conmutador de capa 3 es acelerar el envío rápido de datos dentro de una extensa red de área local, y la adición de funciones de enrutamiento sirve para este propósito. Suponga que una vasta red se divide en pequeñas LAN según departamentos, regiones y otros factores. En ese caso, esto dará lugar a un gran número de accesos entre redes, y el simple uso de conmutadores de Capa 2 no puede lograr el acceso entre redes. Como el uso simple de enrutadores, debido al número limitado de interfaces y la velocidad lenta de enrutamiento y reenvío, limitará la velocidad de la red y el tamaño de la red, el uso de conmutadores de capa 3 de reenvío rápido con función de enrutamiento se convierte en la primera opción.

En términos generales, en el tráfico de datos de la intranet, que requiere una red de respuesta de reenvío rápido, como todos los conmutadores de capa 3 para hacer este trabajo, los conmutadores de capa 3 se sobrecargarán, la velocidad de respuesta se verá afectada, el enrutamiento entre redes al enrutador para completar, aprovechar al máximo las ventajas de los diferentes dispositivos, no es una buena estrategia de red, por supuesto, siempre que el cliente tenga suficiente presupuesto de dinero. De lo contrario, permite la conmutación de tres capas también para la interconexión entre redes.

En resumen, todavía existe una gran diferencia entre un conmutador de Capa 3 y un conmutador de Capa 2. No importa desde qué aspecto, es mejor utilizar un conmutador de capa 3 para la conexión de múltiples subredes en LAN, especialmente en el entorno donde diferentes subredes intercambian datos con frecuencia. Por un lado, puede garantizar la demanda de rendimiento de comunicación entre subredes y, por otro lado, ahorra la inversión de comprar otro conmutador. OPTCORE proporciona una serie de  transceptores SFP ,  transceptores SFP+ ,  transceptores QSFP+ y  transceptores QSFP28  adecuados para conmutadores de red Ethernet Layer2 / 3.