Comutador de Camada 2 vs Comutador de Camada 3
Bryce Leo
O que é comutação de Camada 2?
O termo Camada 2 é adotado do Open System Interconnect (OSI), que é um modelo de referência para explicar e descrever comunicações de rede. É o processo de utilização de dispositivos e endereços MAC em uma LAN para segmentar uma rede. Switches e pontes são usados principalmente para comutação de Camada 2. Eles ajudam a dividir domínios de colisão de grande porte em domínios menores e separados.
Os switches CISCO da camada 2 são semelhantes às pontes. Eles interconectam redes na camada 2, principalmente na subcamada MAC, e operam como pontes. Constrói tabelas para transferência de frames entre sistemas.
Os switches Ethernet da camada 2 são mais rápidos em comparação aos roteadores, pois não levam muito tempo para avaliar as informações do cabeçalho da camada de rede. Em vez disso, eles devem examinar os endereços de hardware do quadro, o que ajuda você a decidir que ação precisa ser tomada, como encaminhá-lo, inundá-lo ou descartá-lo.
O que é comutação de camada 3?
Um switch da Camada 3 é um switch que executa funções de roteamento além da comutação. Um computador cliente precisa de um gateway padrão para conectividade da camada 3 com qualquer sub-rede remota.
Esse tipo de camada ajuda a combinar a funcionalidade de um switch e de um roteador. Ele atua como um switch para conectar dispositivos que estão na mesma sub-rede ou LAN virtual.
Este tipo de switches de rede CISCO suporta protocolos de roteamento. Ajuda a inspecionar os pacotes recebidos e a tomar decisões de roteamento com base nos endereços de origem e destino. É assim que o switch da camada 3 atua tanto como switch quanto como roteador.
Como funciona a comutação de camada 2?
Aqui está um exemplo de rede onde um switch está conectado a quatro dispositivos host conhecidos como D1, D2, D3 e D4.
- D1 deseja enviar um pacote de dados para D2 pela primeira vez.
- D1 conhece o endereço IP de D2 enquanto eles estão se comunicando pela primeira vez. No entanto, ele não conhece o endereço MAC (hardware) do host destinatário.
- Assim, D1 usa um ARP para descobrir o endereço MAC de D2.
- O switch Layer envia a solicitação ARP para todas as portas que excluem a porta na qual D1 está conectado.
- D2, ao receber a solicitação ARP, responde à mensagem de resposta ARP com seu endereço MAC. D2 também reúne o endereço MAC de D1.
- Aqui, com a ajuda das mensagens fornecidas acima, o switch aprende quais endereços MAC estão atribuídos a quais portas.
- Da mesma forma, D2 também envia seu endereço MAC na mensagem ARP, o switch agora pega o endereço MAC de D2 e o armazena na tabela de endereços MAC.
- Ele também armazena o endereço MAC de D1 na tabela de endereços conforme foi enviado por D1 para switch com a mensagem de solicitação ARP.
- Assim, sempre que D1 quiser enviar algum dado para D2, o switch irá verificar a tabela e encaminhá-lo para a outra porta de destino de D2.
- Da mesma forma, o Layer Switch continuará mantendo o endereço de hardware de cada host conectado.
Funções de comutação de camada 2
Aqui estão funções importantes da comutação da Camada 2:
- Os endereços MAC são conhecidos de todos os endereços de origem dos quadros recebidos.
- Pontes e switches se comunicam entre si usando o STP para remover loops de ponte.
- Os quadros projetados para locais desconhecidos são transferidos para todas as portas, exceto aquela que recebeu o quadro.
- Desempenha a mesma função de uma ponte transparente.
- Os quadros são encaminhados usando hardware especializado, conhecido como Circuitos Integrados de Aplicação Específica (ASIC).
- Os switches da camada 2 também executam a função de comutação para reorganizar os quadros de dados da rede de origem até a rede de destino.
- O switch Layer-2 divide uma LAN (rede local) complicada em pequenos VLAN redes.
Funções de comutação de camada 3
Aqui estão funções importantes da comutação da Camada 3:
- Defina caminhos com base no endereçamento lógico
- Fornece segurança
- Execute somas de verificação da camada três
- Processar e responder a qualquer informação de opção
- Permite atualizar o gerenciamento de rede simples
- Informações da Base de Informações (MIB)
Aplicações de switches de camada 2
Aqui estão algumas aplicações importantes dos switches da Camada 2.
- Você pode enviar um quadro de dados da origem para o destino situado na mesma VLAN sem estar fisicamente conectado.
- Os servidores de empresas de TI podem ser colocados centralmente em um só lugar. Os clientes localizados em outros locais podem acessar a camada de enlace de dados sem latência, o que economiza tempo e custo do servidor.
- As empresas também o usaram para comunicações internas, configurando os hosts na mesma VLAN usando switches de Camada 2 sem qualquer conexão com a Internet.
- Os profissionais de software também usam esses switches para compartilhar suas ferramentas, mantendo-as centralizadas em um único servidor.
Diferença entre switches de camada 2 e camada 3
Aqui estão algumas diferenças importantes entre a comutação da Camada 2 e da Camada 3:
| Camada 2 | Camada 3 |
|---|---|
| A comutação da camada 2 é usada para reduzir o tráfego na rede local. | É usado principalmente para implementar VLAN. |
| Na Camada 2, os pacotes de comutação são redirecionados da porta de origem para a porta de destino. | Na comutação da Camada 3, os switches gastam um pouco de tempo para verificar os pacotes de dados antes de encontrar a melhor rota disponível para direcionar os pacotes de dados para a porta de destino. |
| A Camada 2 usa o Protocolo de Resolução de Endereço (ARP) para descobrir endereços MAC de outros dispositivos. | Os dispositivos da camada 3 utilizam endereços IP para roteamento em LANs virtuais (VLANs). |
| O switch da camada 2 tem uma pequena tendência de alternar pacotes de uma porta para outra. | A comutação da camada 3 também ajuda os dispositivos a se comunicarem fora das redes. |
| O switch da camada 2 faz comutação simples, encontrando e mantendo uma tabela de endereços MAC. | O switch da camada 3 é um dispositivo especializado projetado para rotear pacotes de dados através de Endereços IP. |
Switch Camada 2 vs. Camada 3
| item | Switch de camada 2 | Switch de camada 3 |
|---|---|---|
| Função de roteamento | Endereço Mac apenas | Suporta roteamento superior, como roteamento estático e roteamento dinâmico, |
| Marcação de VLAN com base no endereço IP | Não | Sim |
| Inter-VLAN | Não | Sim |
| Aplicação | Domínio puro da camada 2 | Agregue vários switches de acesso |
Vantagem da comutação Layer2
Aqui estão os prós/benefícios dos switches Layer2 Switching:
- Ajuda a encaminhar pacotes com base em dados exclusivos Endereços MAC
- Não oferece nenhuma configuração ou gerenciamento
- Pode ser implantado rapidamente a um custo menor
- L2 alterna recursos de contabilidade de fluxo
- Baixa latência e segurança aprimorada
Vantagem da comutação Layer3
Aqui estão os prós/benefícios da comutação Layer3:
- L3 suporta roteamento entre LANs virtuais.
- Melhore o isolamento de falhas.
- Fornece facilidade de gerenciamento de segurança.
- Reduza os volumes de tráfego de transmissão.
- Facilite o processo de configuração de VLANs, pois não é necessário um roteador separado entre cada VLAN.
- Separe tabelas de roteamento e, como resultado, segregue melhor o tráfego.
- Oferece contabilidade de fluxo e escalabilidade de alta velocidade.
- Menor latência de rede como um pacote que não faz saltos extras para passar por um roteador.
Limitação da comutação Layer2
Aqui estão os contras/desvantagens da comutação Layer2:
- Os switches da camada 2 devem dividir os domínios de colisão corretamente.
- Por padrão, ele não divide domínios de transmissão.
- Os switches L2 não permitem implementar nenhuma inteligência durante o encaminhamento de pacotes.
- Não ajuda você a realizar comutação ou roteamento baseado em endereço IP.
- Nunca foi dada garantia de largura de banda necessária para usuários de VoIP
Limitação da comutação Layer3
Aqui estão os contras/desvantagens da comutação Layer2:
- O custo do switch L3 é bastante alto comparado ao switch da Camada 2.
- O switch da camada 3 não oferece funcionalidade WAN.
- Vários locatários e virtualização.
- Não oferece nenhuma funcionalidade.
Resumo
- Layer2 é o processo de utilização de dispositivos e endereços MAC em uma LAN para segmentar uma rede.
- Um switch da Camada 3 é um switch que executa funções de roteamento além da comutação.
- Os switches da camada 2 executam a função de comutação para reorganizar os quadros de dados da rede de origem até a rede de destino.
- Os switches da camada 3 definem caminhos com base no endereçamento lógico.
- Os switches da Camada 2 são usados para reduzir o tráfego na rede local, enquanto os switches da Camada 3 são usados principalmente para implementar VLAN.
- A vantagem dos switches da Camada 2 é que eles ajudam a encaminhar pacotes com base em endereços MAC exclusivos.
- A vantagem dos switches da Camada 3 oferece contabilidade de fluxo e escalabilidade de alta velocidade.
- A principal desvantagem dos switches da Camada 2 é que eles não permitem implementar nenhuma inteligência durante o encaminhamento de pacotes.
- A principal desvantagem do switch da Camada 3 não oferece funcionalidade WAN.
