Per a connectar tots els dispositius de xarxa i clients en una xarxa, necessites un switch capa 2. Aquest switch és essencial per a la connexió de dispositius. A mesura que la diversitat d’aplicacions de xarxa augmenta i s’implementen xarxes convergents, es tornen necessaris switches més avançats. Posem per exemple el switch capa 3:

Aquest switch és cada vegada més rellevant en centres de processament de dades, xarxes corporatives complexes, aplicacions de negocis i projectes sofisticats per a clients

Què és un switch Capa 2?

El model OSI és un model de referència per a descriure les comunicacions de xarxa. Per a comprendre l’origen dels termes «Capa 2» o «Capa 3», és necessari revisar les especificacions del model OSI (Open System Interconnectionmodelo OSI (Open System Interconnection model OSI (Open System Interconnection).

Les especificacions estan compostes per set capes: Capa física, Capa d’enllaç de dades, Capa de xarxa, Capa de transport, Capa de sessió, Capa de presentació i Capa d’aplicació. Quan diguem «Capa 2», ens referim a la Capa d’enllaç de dades. I quan diguem «Capa 3», parlem de la Capa de xarxa.

La Capa 2 permet que els dispositius en una xarxa local (LAN) es comuniquin directament entre si. Un switch capa 2 facilita aquesta comunicació en utilitzar una taula de direccions MAC. En aquesta taula, el switch guarda les direccions MAC dels dispositius que ha identificat, juntament amb el port físic on els va veure per última vegada.

Els paquets d’informació s’envien i reben usant adreces MAC només dins de la xarxa LAN. Fora de la LAN, aquestes direccions no són reconegudes.

A més, un switch capa 2 té la capacitat d’assignar VLANs (xarxes virtuals) a ports específics del switch. Això permet que dispositius en diferents VLANs es comuniquin entre si, fins i tot si estan en subxarxes diferents en la Capa 3.

Què és un switch Capa 3?

La Capa 3 s’ocupa de l’encaminament de paquets a través d’adreces lògiques i el control de subxarxes. Un dels dispositius més comuns en la Capa 3 és l’encaminador (també conegut com a encaminador). Aquest s’encarrega de dirigir els paquets cap a les seves respectives adreces IP (Protocol d’Internet).

En la Capa 3, es verifica l’adreça IP d’origen i destinació de cada paquet. Això es fa en la taula d’encaminament IP. Després, es decideix el següent pas en la ruta del paquet. Aquest pot ser cap a un altre encaminador o cap a un switch.

Si l’adreça IP de destinació no es troba en la taula, el paquet es descarta tret que hi hagi una adreça IP predeterminada configurada. Per aquesta raó, el procés d’encaminament sovint és sensible a la latència.

La diferència entre un switch capa 2 vs capa 3

La principal diferència entre la Capa 2 i la Capa 3 es troba en la seva funció d’encaminament. Un switch de Capa 2 treballa exclusivament amb adreces MAC i no es preocupa per les adreces IP ni altres elements de nivells superiors.

D’altra banda, un switch capa 3 realitza totes les tasques d’un switch capa 2, però també pot dur a terme encaminament estàtic i dinàmic.

En termes senzills, un switch de capa 3 posseeix tant una taula d’adreces MAC com una taula de rutes IP. A més d’això, controla la comunicació dins de les VLAN i l’encaminament de paquets entre VLANs diferents.

Un switch que només agrega encaminament estàtic es coneix com «Layer 2+» o «Layer 3 Lite». Els switches capa 3 fan més coses i poden entendre la informació de l’adreça IP en les dades que passen pel switch. Per exemple, poden identificar el trànsit de VLAN utilitzant l’adreça IP en lloc de requerir configuracions manuals en els ports. En resum, els switches capa 3 ofereixen major potència i seguretat segons sigui necessari.

Com triar entre un switch Capa 2 i un switch Capa 3?

Consideracions d’ús inicial

Al moment de triar entre un switch de Capa 2 i un switch capa 3, és important pensar en el context de l’ús. Si la teva xarxa es basa principalment en operacions de Capa 2, com la connexió de servidors, un switch capa 2 és suficient. Això es coneix com la capa d’accés en la topologia de xarxa.

Requeriments d’encaminament Inter-VLAN

Si necessites que els dispositius de diferents grups es comuniquin entre si a través de diferents VLANs, necessitarà un switch capa 3. Aquesta funció es troba en la capa de distribució en la topologia de xarxa.

Ús de switch capa 3

Si vols connectar diverses xarxes i permetre l’encaminament entre elles sense necessitat de rutes externes, el switch capa 3 és la millor opció.

Ús d’encaminador capa 3

Si necessites encaminament cap a ISP o en entorns amb funcions avançades de Capa 3, tria un encaminador amb més capacitat i funcionalitats de capa 3.

Com comprar switches Capa 2 i switches Capa 3?

Si estàs considerant la compra d’un switch capa 2 vs capa 3, és important tenir en compte diversos paràmetres clau, com la velocitat de reexpedició, l’amplada de banda del backplane, el número de VLANs, la memòria de la direcció MAC i la latència.

Velocitat de Reenviament (Throughput)

La velocitat de reenviament, també coneguda com a taxa de rendiment, es refereix a la capacitat de reexpedició d’un backplane o teixit de commutació. Quan aquesta capacitat de reexpedició és major que la suma de les velocitats de tots els ports, es considera un backplane no blocador. La velocitat de reexpedició es mesura en paquets per segon (pps). Pot calcular-se utilitzant la següent fórmula::

Velocitat de Reenviament (pps) = Nombre de Ports de 10 Gbit/s 14.880.950 pps + Nombre de Ports d’1 Gbit/s 1.488.095 pps + Nombre de Ports de 100Mbit/s * 148.809 pps.

Amplada de banda del Backplane (Switch Fabric)

L’amplada de banda del backplane o la capacitat del teixit de commutació és la suma de les velocitats de tots els ports. Aquesta suma es compta dues vegades, una per a la direcció de transmissió (Tx) i una altra per a la direcció de recepció (Rx). L’amplada de banda del backplane es mesura en bits per segon (bps o bit/s) i es calcula de la manera següent:

Amplada de banda del Backplane (bps) = Nombre de Ports Velocitat de Dades del Port 2.

Altres Paràmetres Clau

Número de VLANs: Aquest paràmetre es refereix a la quantitat de VLANs que poden configurar-se. Normalment, 1K (equivalent a 1024 VLANs) és suficient per a un switch de Capa 2, mentre que un switch de Capa 3 sol admetre al voltant de 4k (4096) VLANs.

Memòria de la Taula de Direccions MAC: Indica la quantitat de direccions MAC que un switch pot emmagatzemar. En general, s’expressa en capacitats com 8k o 128k.

Latència: La latència es refereix al temps de retard que experimenta una transferència de dades. En general, es busca que la latència sigui el més baixa possible i es mesura en nanosegons (ns).

És important considerar aquests paràmetres en triar un switch capa 2 o capa 3 per a assegurar-te que s’ajusti a les teves necessitats de xarxa.

Resum

En aquest article, hem explicat les característiques dels diagrames de les capes 2 i 3 i els dispositius comuns utilitzats en aquestes capes. Això inclou el switch capa 2, el switch capa 3 i l’encaminador. És important destacar que no sempre el dispositiu més avançat és la millor opció. En el seu lloc, és essencial seleccionar el dispositiu més adequat per a la teva aplicació específica.

Pròxim article

Switch capa 3 vs el router