Tag Archive for: Switch

Switch capa 3 vs router: Quina és la millor alternativa?

En el món de les xarxes, els termes «Switch capa 3» i «router» són molt comuns, ja que tots dos són molt utilitzats en la transmissió de dades per la xarxa. En general, un switch capa 3 connecta els hosts per a formar xarxes d’àrea local (LAN), mentre que els routers connecten diverses LAN a xarxes d’àrea àmplia (WAN).

És possible que ens confonguem sobre el Switch capa 3 i el router, ja que tots dos suporten els mateixos protocols d’encaminament, inspeccionen els paquets entrants i prenen decisions dinàmiques d’encaminament basades en les adreces d’origen i destinació que es troben en el seu interior. No obstant això, difereixen en el seu rendiment, flexibilitat, preu, etc.

Per tant, t’explicarem les similituds i diferències entre aquests dos sistemes de manera clara, i t’ajudarem a prendre la millor decisió.

Switch capa 3 vs Router

Què és un switch capa 3?

Un switch capa 3 és un dispositiu que reenvia el trànsit (trams) en funció de la informació continguda en la capa 3 (principalment a través de la direcció MAC). És compatible amb totes les funcions de commutació i també té algunes funcions bàsiques d’encaminament per a adreçar les VLANs. El switch capa 3 està concebut com una tecnologia per a millorar el rendiment de l’encaminament en xarxes LAN de gran grandària.

En un Switch capa 3, la reexpedició de capa és realitzat per circuits integrats per a aplicacions específiques (ASIC). A més, són més ràpids que els routers, encara que solen mancar d’algunes de les funcionalitats sofisticades dels routers.

A diferència dels routers, és menys probable que un switch capa 3 experimenti latència de xarxa, ja que els paquets no han de realitzar passos addicionals a través d’un encaminador. Com que els switches de capa 3 realitzen les funcions pròpies dels switches de capa 2 i 3, se’ls coneix també com «switch multicapa», switch 10GbE o Gigabit PoE.

Què és un router?

El router és un maquinari ubic que s’utilitza en xarxes domèstiques i de petites empreses. Aquest permet la comunicació entre els dispositius que es connecten a aquest i la Internet. Un router pot reexpedir trànsit (paquets) en funció de la informació de la capa 3 utilitzant l’adreça IP. Això permet que la xarxa passi a través de diferents protocols. Els routers també serveixen com la primera línia de seguretat que protegeix la xarxa de qualsevol atac o intrusió. Un router analitza l’adreça de destinació de la capa 3 de cada paquet i decideix el millor camí a seguir. Aquest procés tarda el seu temps, per tant, cada paquet experimenta algun tipus de retard a conseqüència d’això.

Switch capa 3: Característiques

Commutació de combinació i coincidència de capes 2/3

Un switch capa 3 no només maneja la commutació de la capa 2, sinó que també inclou capacitats d’encaminament de la capa 3. Això li permet dirigir el trànsit no només basant-se en les direccions MAC, sinó també en les adreces IP. Aquesta combinació de funcions permet una major flexibilitat i eficiència en xarxes LAN grans.

Avantatges del switch capa 3

Rendiment Millorat: Utilitza ASICs especialitzats per a la reexpedició de paquets, la qual cosa resulta en temps de processament més ràpids.

Reducció de Latència: En manejar tant la commutació com l’encaminament internament, s’elimina la necessitat d’enviar paquets a un router separat, reduint la latència.

Segmentació de Xarxa: Pot dividir la xarxa en múltiples VLANs i gestionar el trànsit entre elles eficientment.

Escalabilitat: Ideal per a xarxes grans amb alts volums de trànsit i múltiples subxarxes.

Desavantatges del switch capa 3

Cost: Generalment, els switches capa 3 són més cars que els switches capa 2 i alguns routers.

Funcionalitats Limitades: Encara que maneja funcions bàsiques de router, manca d’algunes característiques avançades que ofereixen els routers, com la gestió de connexions WAN complexes.

Router: Característiques

Per a diferents xarxes i protocols

Els routers són essencials per a connectar diferents xarxes i permetre la comunicació entre elles. Suporten una varietat de protocols d’encaminament i poden manejar tasques complexes com la gestió de connexions WAN, la creació de túnels VPN, i l’assignació d’adreces IP dinàmiques a través de DHCP.

Ventajas del router

Versatilidad: Capaz de manejar conexiones tanto LAN como WAN, y soporta una variedad de interfaces y protocolos.

Seguridad: Proporciona características avanzadas de firewall y NAT para proteger la red contra amenazas externas.

Gestión de Tráfico: Capaz de implementar políticas de QoS (Quality of Service) para priorizar el tráfico de red.

Desventajas del router

Latencia: El proceso de enrutamiento toma tiempo, lo que puede resultar en una mayor latencia en comparación con los switches capa 3.

Costo: Los routers con capacidades avanzadas pueden ser bastante caros, especialmente para redes grandes.

Las características básicas del Switch capa 3 con respecto al router se enumeran a continuación:

Avantatges del router

Versatilitat: Capaç de manejar connexions tant LAN com WAN, i suporta una varietat d’interfícies i protocols.

Seguretat: Proporciona característiques avançades de firewall i NAT per a protegir la xarxa contra amenaces externes.

Gestió de Trànsit: Capaç d’implementar polítiques de QoS (Quality of Service) per a prioritzar el trànsit de xarxa.

Desavantatges del router

Latència: El procés d’encaminament pren temps, la qual cosa pot resultar en una major latència en comparació amb els switches capa 3.

Cost: Els encaminadors amb capacitats avançades poden ser bastant cars, especialment per a xarxes grans.

Les característiques bàsiques del Switch capa 3 respecte a l’encaminador s’enumeren a continuació:

Comparació Detallada

Semblances entre switch capa 3 i router

Protocols d’Encaminament:

٠ Tots dos dispositius suporten protocols com , OSPF i EIGRP.

Inspecció de Paquets:

٠ Poden inspeccionar paquets en funció de l’adreça IP i prendre decisions d’encaminament.

Gestió de VLANs:

٠ Tots dos poden gestionar i enrutar trànsit entre diferents VLANs.

Diferències clau

Hardware

٠ Switch Capa 3: Combina la lògica dels switches i routers tradicionals, utilitzant ASICs per a millorar el rendiment en xarxes LAN.

٠ Router: Utilitza una combinació de hardware i software per a manejar tasques d’encaminament més complexes, incloent-hi connexions WAN.

Interfícies

٠ Switch Capa 3: Generalment limitat a interfícies Ethernet (RJ45 i fibra òptica).

٠ Router: Suporta una varietat més àmplia d’interfícies, incloent SDH, SONET, i E1/T1.

Funcionament

٠ Switch Capa 3: reenvia trames basant-se en l’adreça MAC del destinatari.

٠ Encaminador: reenvia paquets basant-se en l’adreça IP, oferint funcionalitats addicionals com DHCP i firewalls.

En la següent taula es resumeixen alguns altres aspectes que permeten distingir altres diferències entre el Switch capa 3 i l’encaminador.

Consideracions d’Implementació

Quan considerar un switch capa 3?

٠ Entorns d’Intranet: Ideal per a xarxes internes grans amb múltiples subxarxes.

٠ Reducció de Latència: Quan es necessita minimitzar la latència de xarxa.

٠ Connectivitat Directa de Servidors: Per a proporcionar més interfícies Ethernet directament a servidors.

٠ Inter-VLAN: Quan es necessita una comunicació eficient entre diferents VLANs.

Quan considerar un router?

٠ Connexió a Internet: Necessari per a connectar-se directament a un proveïdor de serveis d’Internet.

٠ Seguretat: Quan es necessita una protecció avançada contra amenaces externes.

٠ Construcció de Túnels VPN: Per a connectar oficines de manera segura a través d’Internet.

٠ Implementació MPLS: Necessari per a configuracions de vora cap al client en xarxes MPLS.

 

/by

Quina és la diferència entre el Switch de Capa 2 i el Switch de Capa 3?

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).

Torre 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

/by