Os interruptores de rede tradicionais operan no Layer 2 do modelo OSI mentres os enrutadores de rede operan no Capa 3. Isto moitas veces leva a confusión sobre a definición e finalidade dun conmutador Layer 3 (tamén chamado switch multicapa).
O interruptor Layer 3 é un dispositivo de hardware especializado usado no enrutamento de rede. Os modificadores de capa 3 tecnicamente teñen moito en común cos enrutadores tradicionais, e non só na aparencia física. Ambos poden soportar os mesmos protocolos de enrutamento , inspeccionar os paquetes entrantes e facer decisións de enrutamento dinámicas en función das direccións de orixe e destino dentro.
Unha das principais vantaxes dunha modificación de capa 3 sobre un enrutador é a forma na que se executan as decisións de enrutamento. Os interruptores de capa 3 teñen menos probabilidades de ter unha latencia de rede xa que os paquetes non teñen que facer pasos adicionais a través dun enrutador.
Obxectivo dos Interruptores de Capa 3
Os interruptores Layer 3 foron concibidos como unha tecnoloxía para mellorar o rendemento de enrutamento de redes en grandes redes de área local (redes LAN) como intranets corporativos.
A diferenza fundamental entre os interruptores e routers Layer 3 reside nos internos do hardware. O hardware dentro dun captador 3 combina os interruptores e os enrutadores tradicionais, substituíndo a lóxica do software dun router con hardware de circuíto integrado para ofrecer un mellor rendemento para as redes locais.
Ademais, sendo deseñado para uso en intranets, un conmutador Layer 3 normalmente non terá os portos WAN e as características de rede de área ancha que un roteador tradicional sempre terá.
Estes switches son máis comúnmente usados para soportar o enrutamento entre LAN virtual (VLAN). Os beneficios dos fluxos Layer 3 para VLAN inclúen:
- Redución da cantidade de tráfico de transmisión
- Xestión de seguridade simplificada
- Aclaración mellorada de falla
Como funcionan os fluxos de capa 3
Un conmutador tradicional vira de xeito dinámico o tráfico entre os seus portos físicos individuais segundo as direccións físicas ( direccións MAC ) dos dispositivos conectados. Os modificadores de capa 3 usan esta capacidade ao xestionar o tráfico nunha LAN.
Tamén se expanden mediante a utilización da información de enderezos IP para tomar decisións de enrutamento cando xestiona o tráfico entre redes LAN. En cambio, os modificadores Layer 4 tamén utilizan números de porto TCP ou UDP .
Usando un conmutador Layer 3 con VLANs
Debe introducir cada LAN virtual e asignar o porto no interruptor. Os parámetros de enrutamento para cada interface VLAN tamén deben especificarse.
Algúns conmutadores Layer 3 implementan soporte DHCP que se pode empregar para asignar automaticamente enderezos IP a dispositivos dentro dunha VLAN. Alternativamente, pódese usar un servidor externo DHCP ou enderezos IP estáticos configurados por separado.
Problemas con capas 3 conmutadores
Os interruptores de capa 3 custa máis que os interruptores tradicionais, pero menos que os enrutadores tradicionais. Configurar e administrar estes interruptores e as VLAN tamén esixe un esforzo adicional.
As aplicacións dos interruptores Layer 3 están limitadas a ambientes de intranet cunha escala suficientemente grande de subredes e tráfico de dispositivos. As redes domésticas adoitan non ter uso para estes dispositivos. Sen funcionalidade WAN, os interruptores Layer 3 non son un reemplazo para os enrutadores.
O nomeamento destes interruptores provén dos conceptos do modelo OSI, onde a capa 3 coñécese como capa de rede. Desafortunadamente, este modelo teórico non fai ben distinguir as diferenzas prácticas entre os produtos da industria. O nomeamento causou moita confusión no mercado.