En medio de estos cambios en la configuración de los sistemas de red, es importante que los especialistas en redes comprendan la diferencia entre un conmutador de capa 3 y un enrutador. Aunque ninguno de los dos dispositivos domina al otro en términos de capacidad para unificar el control y la comunicación de los usuarios en diferentes secciones de la red, la forma en que esto se hace es muy diferente en cuanto a propósito y eficacia. La carta trazará la línea a partir de la cual un conmutador de capa 3 se verá diferente de un enrutador a través de un análisis de los dos dispositivos, prestando especial atención a la tecnología de Orion y Cisco. La aclaración sistemática de estas importantes distinciones pondrá en perspectiva a los administradores de red y a los profesionales de las TIC dentro de los límites de los compromisos especiales en cuanto a la topología de los sistemas informáticos en un intento de aumentar su eficiencia y reforzar la fiabilidad de sus sistemas.
¿Qué es un conmutador de capa 3 y cómo se compara con ese dispositivo llamado enrutador?
El concepto de Capa Dos y Capa Tres: ¿Dónde radica la diferencia?
Se describen los equipos de red de capa dos y capa tres en relación con las funciones que ejecutan dentro del modelo OSI. Por ejemplo, los dispositivos de capa dos se denominan comúnmente conmutador de datos Los dispositivos de capa 3 controlan principalmente el flujo de datos en las redes de área local mediante el esquema de direcciones MAC. El controlador de bus ordena el reenvío de tramas, controla los conmutadores para la distribución de paquetes de datos y reenvía datagramas a dispositivos físicos. En contraste, los enrutadores y los conmutadores de capa 3 son dispositivos de capa XNUMX. Los dispositivos de capa XNUMX también incluyen un enrutador. Estos dispositivos funcionan y proporcionan IPS inalámbricos y rutas atrapadas en el medio de diferentes LAN y tienen un pensamiento más lógico. Esta es la justificación para la superposición de tres dispositivos diseñados para enrutar cualquier red en lugar de la red de área local de recursos humanos normal, y las sillas de reunión de dispositivos típicos se colocan debajo de la audiencia.
¿Cuál es el funcionamiento de un conmutador de capa 3 en una red?
El switch de capa 2 extiende su funcionalidad en una red al reunir las funciones de conmutación y enrutamiento en un solo dispositivo. Además, los paquetes pueden enrutarse utilizando tecnología IP para dirigir el tráfico de paquetes a diferentes subredes y VLAN. Este método implementa funcionalidades L3 y L3, incluyendo conmutación y enrutamiento de alta velocidad en uno, que utiliza las capacidades de conmutación de hardware para agilizar los mecanismos de reenvío de paquetes y minimizar el retraso dentro de la red, lo que resulta en una mayor satisfacción del usuario final. Los switches de capa XNUMX se aplican en escenarios donde se requiere un rendimiento transversal adecuado entre el perímetro de la red interconectada. Por esta razón, se minimiza la dependencia de enrutadores externos para el enrutamiento entre VLAN, lo que permite procesar paquetes rápidamente para un mejor enrutamiento del tráfico sobre la LAN. También se utilizan más protocolos de enrutamiento para aumentar el desarrollo y la gestión de la red.
Características principales de un conmutador de capa 3 y un enrutador
Quizás estos dispositivos no parezcan muy diferentes a primera vista, pero como siempre en el mundo de la tecnología, algunas características son importantes y crean ventajas adicionales. Un switch de capa 3 puede tener la funcionalidad de un switch de alta velocidad y de un router básico en un solo dispositivo, lo que permite reducir costos innecesarios cuando hay comunicación intra-red. También dirige el enrutamiento secundario del tráfico interno, permite la implementación de VLAN y permite la creación de redes IP utilizando OSPF y EIGRP. Tradicionalmente, el trabajo que se realiza con la tecnología IP implica el tráfico de convergencia, que siempre vuelve al enrutamiento. Los routers son los encargados de unir muchas piezas de una red y actuar como puertas a la red global, al tiempo que garantizan el mayor nivel de seguridad necesario para gestionar el tráfico de intranets complejas.
Ampliación de las capacidades de red mediante el conmutador de capa 3
Conmutadores de capa 3 y su función en las VLAN
Para empezar, el conmutador de capa 3 permite conservar y mejorar las VLAN existentes al permitir el enrutamiento entre VLAN en el sistema de conmutación, lo que mejora el funcionamiento de la red. Ofrecen la ventaja de dividir la red basada en grandes divisiones en unidades inferiores denominadas VLAN, y cada una de ellas funciona como una subred distinta. Dado que la división en capas de conmutadores realiza lo descrito, la realización de las funciones de enrutamiento adicionales necesarias más adelante ahorra la cantidad de pasos de enrutamiento sucesivos que de otro modo serían innecesarios. Si no se lleva a cabo tal tarea, la gran mayoría de las comunicaciones entre VLAN factibles dentro de las redes profesionales tardarán mucho tiempo en lograrse por los medios más factibles debido a la rigidez asociada con el enrutamiento de las redes profesionales. Esto mejora el flujo de comunicación y es rentable en la utilización de la banda, así como en la mejora de los requisitos de seguridad al limitar la subcontratación a áreas de confianza entre partes de las redes, todo lo cual es útil en las redes cada vez más complejas y en constante cambio.
Optimización de redes mediante la aplicación de protocolos de enrutamiento
Los protocolos dinámicos permiten realizar cambios automáticos en las configuraciones geométricas y el diseño de la red, mejorando así el rendimiento. Por ejemplo, OSPF, EIGRP, etc. son protocolos que permiten obtener información sobre el enrutamiento de los paquetes de datos por las mejores rutas entre los enrutadores y los conmutadores de capa 3, lo que permite construir el enrutamiento por mejor ruta. En otras palabras, se pueden seleccionar mejores rutas para mejorar la distribución de la carga, lo que reduce la sobreutilización de la red y aumenta el potencial. Además, el enrutamiento dinámico facilita la incorporación de nuevas partes a la red, así como los cambios provisionales en caso de que se produzca una falla o un cortocircuito para evitar que vuelva a ocurrir y proporcionar seguridad. El ajuste del rendimiento de las redes con recursos se realiza con mayor rapidez y mejora mediante el uso de protocolos de enrutamiento dinámico, lo que es importante para mantener la solidez y la eficacia de los sistemas de red.
¿Cuáles son los beneficios de los conmutadores de capa 3 para la optimización de la red?
Los switches de capa 3 representan una opción original y beneficiosa para lograr los requisitos óptimos de la red, ya que pueden enrutar donde se mantenga la velocidad y la eficiencia de la conmutación. Además, permiten subdividir el resto de la red utilizando la gestión de VLAN para mejorar la seguridad y limitar el tráfico de difusión innecesario. Además, ofrecen una mejor escalabilidad, ya que pueden acomodar redes más distribuidas que en la actualidad. Dado que la mayoría de las aplicaciones requieren ahora grandes cantidades de datos, es necesario asegurarse de que los datos no se concentren o que no haya cuellos de botella. Por lo tanto, los switches de capa 3 son adecuados para cualquier lugar, ya que se ocupan de los cuellos de botella tecnológicos y de funciones como el vídeo a pedido, el enrutamiento de multidifusión y la calidad de servicio.
¿Cómo se puede utilizar un conmutador de capa 3 en la configuración de una red LAN?
Cómo conectar un conmutador de capa 3 en un entorno LAN
Los switches de capa 3 se pueden instalar en un área con una LAN integrándola con el núcleo de la red o la red troncal a través de cables Ethernet. Una vez hecho esto, se puede iniciar sesión en la interfaz de administración del switch, lo que normalmente se hace a través de una interfaz web o una línea de comandos, si no bastan algunos parámetros como el nombre del switch, la dirección IP y la máscara de subred. Luego, se debe delinear la VLAN (red de área local virtual) para lograr un tráfico fluido. Se debe proporcionar la dirección IP respectiva para cada VLAN creada, y se deben implementar interfaces de enrutamiento para permitir que las VLAN se comuniquen. El enrutamiento de políticas puede prescindir de otras subredes no equipadas dentro de la red, como aquellas con rutas estáticas de protocolos de enrutamiento adicionales como OSPF o RIP, para evitar el enrutamiento dinámico en las VLAN y el resto de la red. En conclusión, para enrutar interfaces de capa 3, se deben configurar algunas características en relación con la seguridad y el rendimiento de la red, como la calidad de servicio y el control de acceso. Será importante tomar planes de acción para salvar la configuración y toda la conectividad, y el propósito se podrá probar con la ayuda de herramientas de resolución de problemas de red.
Configuración de tablas de enrutamiento y establecimiento de VLAN
Las tablas de enrutamiento y las VLAN se organizan de forma sistemática y adecuada para proporcionar orden y seguridad en una red. En primer lugar, para configurar las VLAN, es necesario construir conmutadores de capa 3 que admitan la segregación de grupos de red. A cada una de las VLAN anteriores se le asignan sus identificadores de VLAN distintos para su identificación. Además de esto, a cada una de las VLAN se le proporcionan sus subredes IP. Después de crear las VLAN, asigne direcciones IP a las interfaces del enrutador y conecte los enrutadores para permitir la conmutación entre VLAN. Modifique la tabla de enrutamiento agregando enrutamiento estático u OSPF o incluso RIP para intercambiar la información de enrutamiento entre las redes enrutadas y las redes externas de acuerdo con el plan. Finalmente, se utilizó software de administración y generación de informes para verificar las configuraciones realizadas para evaluar si se mejoraron las rutas de enrutamiento y la conectividad total de las redes.
El impacto en la gestión de direcciones IP de los conmutadores de capa 3
Las capacidades de enrutamiento integradas en los conmutadores de capa 3 ayudan a mejorar la administración de direcciones IP. Estos conmutadores también pueden realizar funciones de enrutamiento mediante la configuración de las interfaces de enrutamiento y, por lo tanto, pueden administrar más de una subred IP. OSPF y RIP se encuentran entre los protocolos proporcionados para facilitar el movimiento de tráfico IP entre diferentes redes de manera más automática. Además, el hecho de que la función de enrutamiento IP se procese a través del hardware ayuda a garantizar un reenvío de paquetes mejor y más rápido. Esto permite que el conmutador de capa 3 se utilice en un entorno de red grande y en una situación de interconectividad de alta velocidad que necesita varias subredes subordinadas a una dirección IP.
¿Dónde preferiría tener un conmutador de capa 3 en lugar del tipo de enrutador convencional?
Comprender las preferencias de red y sus requisitos
Antes de optar por un switch L3 en lugar de un router estándar, hay ciertas consideraciones de red que la persona debe tener en cuenta, incluyendo: Evalúe el nivel de alcance y complejidad de la red; en casos donde los requisitos son muy estrictos en términos de velocidad de transferencia de datos y latencia, como el caso de grandes organizaciones o centros de datos, habrá mérito en aplicar las tecnologías de conmutación de Capa 3 debido a su velocidad en el procesamiento de paquetes. Evalúe el volumen nuclear y periférico de impactos de enrutamiento entre VLAN, ya que este aspecto ya está integrado dentro del sistema de switches La3, reduciendo así la cantidad de sistemas empleados. Además, considere si se necesitan protocolos de enrutamiento dinámico como OSPF y RIP e incluso otros switches de capa tres para una mejor gestión del tráfico. En caso de que su preocupación sea la eficiencia de configuración de costos y la escalabilidad en un entorno LAN, un switch de Capa 3 será suficiente. Sin embargo, con diseños basados en enrutamiento más extensos, será necesario considerar a los posibles usuarios de aplicaciones que requieran más funciones operativas de router o circunstancias que requieran funciones de seguridad más deseables que integren routers tradicionales.
Pros y contras del uso de conmutadores de capa 3
Pros:
- Rendimiento de alta velocidad: Ofrece un reenvío de paquetes más rápido debido al enrutamiento IP acelerado por hardware.
- Eficiente enrutamiento entre VLAN reduce la complejidad y la cantidad de dispositivos al integrar funcionalidades de enrutamiento y conmutación, particularmente mediante el uso de puertos de conmutación.
- Escalabilidad: Ideal para expandir redes con demandas de datos crecientes, particularmente en entornos LAN grandes.
- Eficiencia de costo: Puede reducir los costos generales de la red al eliminar la necesidad de dispositivos de enrutamiento separados.
Contras:
- Capacidades WAN limitadas: No es ideal para escenarios WAN complejos que requieren capacidades de enrutamiento avanzadas, donde los enrutadores tradicionales operan en la capa 3.
- Características de seguridad: Generalmente carecen de las opciones de seguridad integrales que se encuentran en los enrutadores de alta gama.
- Complejidad de configuración: La configuración inicial puede ser más compleja que la de los dispositivos de red básicos.
Consideraciones clave para determinar si se debe utilizar un conmutador o un enrutador
Hay varios factores que se deben tener en cuenta al decidir si se utiliza un conmutador de capa 3 o un enrutador estándar. En primer lugar, hay que tener en cuenta el tamaño y la topología de la red: los conmutadores de capa 3 se utilizan sobre todo en redes de área local de gran tamaño debido a su enorme capacidad de conmutación y al mejor enrutamiento entre VLAN, lo que optimiza significativamente el enrutamiento de la red. En segundo lugar, hay que evaluar los requisitos de provisión de la "WAN"; si el sistema de entrega de la "WAN" requiere enrutamiento y protección de la WAN, mejor aún, incluso los enrutadores tradicionales son más ideales que los enrutadores descritos anteriormente. En tercer lugar, se analizarán los costos; en lo que respecta a la movilidad en una capa de red de área local, tres conmutadores pueden ser adecuados para redes orientadas al rendimiento. Por último, pero no por ello menos importante, hay que tener en cuenta el tamaño potencial de la red y su crecimiento; los conmutadores de capa XNUMX tienen la integración y la facilidad de cambiar el alcance de las plantas. Equilibrar y sopesar estos factores permitirá tomar la decisión de atender las necesidades reales de red de la organización.
¿Cuáles son las diferencias entre los conmutadores de capa 3 y los conmutadores de capa 2?
Comparación entre conmutación de capa 2 y capa 3
La funcionalidad de la operación de conmutación en las capas dos y tres es muy útil para realizar operaciones de red y es significativa en la ejecución de diferentes tareas. Funcionalmente, los conmutadores de capa 2 funcionan principalmente en la capa de enlace de datos, que implica el aprendizaje de direcciones MAC y el reenvío de tramas pertenecientes a una sola red o VLAN. De esta manera, sin embargo, se centra únicamente en el tráfico de red entre sucursales y tiene capacidades de conmutación relativamente básicas diseñadas para atender a redes de tamaño pequeño a mediano que tienen una necesidad mínima de funciones de enrutamiento. Por otro lado, con la conmutación de capa 3, se incorporan las funciones de la capa de red, lo que permite la capacidad de conmutar el tráfico entre VLAN o subredes IP. Sin embargo, el enrutamiento de paquetes no proporciona una buena solución para redes grandes o complicadas que necesitan una organización adecuada del tráfico. En general, se puede ver que los usos principales de los conmutadores de capa 3 son atravesar las características continuas de la capa de red y entre VLAN, mientras que el uso de conmutadores de capa 2 es simplemente como entrar en una red avanzada.
Función del direccionamiento de enlaces en la capa 3
La dirección IP y las direcciones MAC de las redes de conmutación en esta capa son igualmente pertinentes en lo que respecta a la comunicación efectiva en las redes dadas. En pocas palabras, el direccionamiento IP permite que los dispositivos se comuniquen a través de diferentes redes y hace posible el enrutamiento. Esto permite que los enrutadores en malla y los conmutadores de capa 3 determinen a dónde se debe dirigir el paquete de datos en un área amplia de subredes o VLAN. La capa tres agrega más propósito en la racionalización y construcción de redes y arquitecturas de red más avanzadas. Por otro lado, las direcciones MAC se utilizan en la segunda capa de OSI para reenviar tramas dentro de ciertos dispositivos en la misma red de área local. Los enrutadores de conmutación de capa tres utilizan capacidades de direccionamiento IP y MAC para generar y recibir comunicaciones y enrutar el tráfico. Esto abarca la planificación para obtener el beneficio IP adecuado mediante el cual las direcciones IP se utilizan correctamente para realizar un buen enrutamiento en las diversas redes y la conmutación local de las direcciones MAC, por lo que se logra un control completo del tráfico.
Casos de uso para dispositivos de capa 2 y capa 3
Los conmutadores y concentradores son ejemplos de dispositivos de capa 2. El énfasis está puesto en la transferencia rápida y confiable de información dentro de una cierta distancia solamente. Estos dispositivos son beneficiosos en una organización estándar que necesita conmutar un total neto de paquetes de datos sin ningún dispositivo de enrutamiento, como enrutadores, dentro de la propia organización. La comunicación entre VLAN es lo suficientemente importante, como lo es la facturación de todos los DTV departamentales.
Los conmutadores de capa 3 se adaptan muy bien a los casos en que es necesario conectar más de una subred o varias VLAN. Son especialmente adecuados para redes que requieren una interconexión de redes menos burda, como la interconexión de redes empresariales distribuidas, redes de campus y redes centradas en datos, ya que pueden llevar a cabo la gestión y el enrutamiento del tráfico en diferentes segmentos de la red e incorporar un uso extensivo de datos y usuarios junto con otras capacidades avanzadas como el equilibrio de carga y la calidad de servicio. Los conmutadores autónomos inteligentes de capa 3 son esenciales para las redes que revitalizan el crecimiento en el núcleo corporativo a medida que amplían las características de eficiencia y alta escalabilidad junto con varias operaciones.
Fuentes de referencia
Preguntas frecuentes (FAQ)
P: ¿En qué se diferencia exactamente un conmutador de capa tres de un enrutador?
A: Las características distintivas de los switches y routers de capa 3 son muchas, pero se pueden observar las siguientes: 1. Mucha gente considera que los switches de capa 3 son routers de calidad inferior, ya que pueden funcionar en la capa 3 del modelo OSI. Sin embargo, también tienen ciertas capacidades de conmutación de capa 2, lo que no es el caso del router. 2. A menudo se dice que sin enrutamiento entre VLAN, son los switches de capa 3 en la red de área local (LAN) los que realizan esta operación más rápido que cualquier router, mientras que la WAN se ocupa de este último. 3. En cuanto a las interfaces, la implementación de routers es menor que la de los switches de capa 3, que en realidad es mayor, pero está diseñada para fines de enrutamiento para las redes de área local de alta velocidad. 4. Por último, pero no por ello menos importante, debido a su flexibilidad de búsqueda, los routers pueden llevar a cabo operaciones de enrutamiento mucho más complejas junto con todos los sistemas adicionales necesarios que un switch de capa 3.
P: ¿Cómo se compararían los conmutadores de capa 3 con los conmutadores Ethernet normales?
P: Los conmutadores Ethernet funcionan en la capa 2, sin embargo, un conmutador de capa 3 tiene la funcionalidad adicional de capacidades de enrutamiento, como el reenvío. Todos los conmutadores realizan la administración básica de conmutación en la capa 2, donde se realiza toda la conmutación. Sin embargo, un conmutador de capa 3 también puede asignar funciones de redirección de capa 3, lo que significa que una red Ethernet se comunicará con otra red Ethernet. Esto significa que, aunque existe una estructura de red compleja, con la ayuda de los conmutadores de capa XNUMX, es posible utilizarlos como algo más que simples dispositivos de conmutación, sino más bien como herramientas de mejora de la red dentro de la red de área local.
P: Switch de capa 3 versus router; en otras palabras, en este caso, los switches de capa 3 son más ventajosos que los routers, ¿correcto? Fundamente su respuesta.
R: Las ventajas de los conmutadores de capa 1 sobre los enrutadores son muy obvias. Entre ellas se incluyen las siguientes: 2. Enrutamiento rápido entre VLAN: esto es útil para redes de área local de gran tamaño. 3. Más puertos, por lo tanto, más conectividad con los dispositivos. 4. Menos lapso de tiempo en la transferencia de datos dentro de una red local. 5. Debido a la fusión de dos funciones en una unidad, el diseño de la red se simplifica. 6. Asequible en el caso de una red de área local con alto rendimiento. XNUMX. Más adecuado para centros de datos y redes de campus empresariales.
P: ¿Podemos decir que los conmutadores de capa tres vienen con la facilidad de enrutamiento?
R: Un switch de capa 2 es un dispositivo que se ve y se comporta como un switch, pero que realiza ciertas funciones de enrutamiento. Es lo suficientemente inteligente como para realizar el enrutamiento, ya que examina la dirección IP de los paquetes recibidos y los canaliza a la tabla de enrutamiento adecuada. A diferencia de los switches de capa XNUMX estándar, que solo pueden operar en la capa MAC y son pasivos, un switch de capa XNUMX es activo, ya que puede funcionar e interconectar rutas dentro de subredes o VLAN en la capa de red. A medida que las dimensiones horizontales de los dispositivos electrónicos tradicionales han disminuido, sus dimensiones verticales han aumentado, lo que permite la combinación de enrutamiento de chips y procesamiento de datos.
P: ¿En qué situaciones ha utilizado un conmutador de capa 3 en lugar de un enrutador?
R: Las siguientes situaciones pueden justificar la elección de un conmutador de capa 3 en lugar de un enrutador: 1. Cuando se trata de redes de área local y se necesita proporcionar tecnología de enrutamiento a muy alta velocidad. 2. Cuando la comunicación entre VLAN se debe realizar a latencias muy bajas. 3. Existe una justificación para combinar conmutación y enrutamiento para simplificar el diseño de la red. 4. Cuando hay una limitación en el número de puertos disponibles y se necesitan conectar muchos dispositivos. 5. Solo la optimización de la red de área local es suficiente en los casos en que no se requieren redes de área amplia. 6. Existe la necesidad de desarrollar configuraciones avanzadas de red de campus o centro de datos.
P: ¿Un conmutador de capa tres asumiría completamente la función de un enrutador?
R: Aunque el conmutador de capa 3 realiza las funciones de enrutador en una red local de manera bastante adecuada, existe una fuerte sensación de que no todas las funciones de enrutador pueden ser realizadas por el dispositivo de conmutación de capa 3, especialmente en una red de área amplia o en situaciones que exigen una alta interacción de enrutamiento. Los enrutadores, en comparación con los protocolos de enrutamiento, las tecnologías de interfaz WAN y la seguridad del sitio donde ocurren incidentes cibernéticos internos y que en su mayoría están ocultos al público, han logrado una mejor adopción de la tecnología. Será necesario un enrutador o un conmutador de capa XNUMX junto con funciones de enrutamiento para conectarse a Internet o a alguna otra red externa.
P: ¿Cuáles son algunas de las características clave de los conmutadores de capa 3 de Cisco?
A: Algunas de las características de los switches de capa 3 de Cisco se detallan a continuación: 1. Compatibilidad con varios tipos de protocolos de enrutamiento como OSPF, EIGRP, BGP, etc. 2. Compatibilidad con enrutamiento entre VLAN 3. Capacidades de QoS 4. Provisión de control de acceso (ACL) para evitar el uso no autorizado de datos o dispositivos 5. Estructuras de conmutación rápidas 6. La versión 4 del personal de Internet y las versiones 6 y 7 de Internet fueron considerables. La instalación de un sistema de conmutación virtual para una confiabilidad mejorada (VSS) 7. La mayoría de los modelos vienen con Power over Ethernet (PoE) 8. Configurado para implementación con redes definidas por software con acceso basado en intención (SD_Access), que está listo.
Lea la descripción a continuación si no pudo identificar ninguna de las características anteriores en el conmutador Cisco de 2 capas. 1. Los conmutadores Ethernet de Cisco pueden implementar el siguiente filtro de entrada y controlador de 40 Mbps. 2. La configuración del sistema se ajusta a través de Telnet y cualquier otra interfaz de administración que se utilice. 3. Además, tenga en cuenta que había diferentes ventanas al momento de la conexión. 4. Todo el tráfico entrante se verifica utilizando la capa 3 integrada. Ese es el dominio de enrutamiento que lo rodea. 5. Conmutador Ethernet monolítico que puede ofrecer puertos Ethernet adicionales, incluidos puertos de juego.