Switch de capa 2 vs. switch de capa 3 vs. router: ¿cuál es la diferencia?

Tecnología de conmutación de capa 2 y capa 3

La tecnología de conmutación de capa 3, también conocida como tecnología de conmutación IP, se propone después de la tecnología de conmutación de capa 2. Opera en la tercera capa del modelo de red OSI. El enrutador tradicional también opera en la tercera capa. Puede manejar una gran cantidad de paquetes a través de la subred IP, pero su eficiencia de reenvío es relativamente baja. Sin embargo, la tecnología de conmutación de tercera capa implementa el reenvío de alta velocidad en la tercera capa del modelo OSI, lo que mejora enormemente la eficiencia.

La aparición de la tecnología de conmutación de capa 3 resuelve el problema de que las subredes deben depender de routers para su gestión y también resuelve el problema del cuello de botella de los routers tradicionales de baja velocidad, el acceso entre subredes y subredes, y el acceso externo.

Explicación de switches de capa 2 y capa 3

¿Qué es un switch de capa 2? El switch de capa 2 es el dispositivo de switch tradicional, y opera en la segunda capa del modelo OSI, es decir, la capa de enlace de datos. Los switches de capa 2 utilizan direcciones MAC para realizar difusión, y cada host recibirá la información de difusión. Los hosts comprobarán si la dirección MAC es la misma que su propia dirección MAC. Si la dirección MAC es la misma que la suya, recibirán la información; si no, la descartarán. 

¿Qué es un switch de capa 3? Es un dispositivo que opera en la tercera capa del modelo OSI (obtenga más información sobre el modelo OSI), es decir, capa de red. A diferencia del switch L2, el switch L3 utiliza direcciones lógicas para reenviar paquetes de datos a alta velocidad. En pocas palabras, los switches de capa 3 son "conmutación de capa 2 + reenvío de capa 3". Hay una tabla de caché de rutas en un switch de capa 3. Durante el reenvío de datos, el switch L3 comprobará primero la tabla de caché de rutas. Si hay registros correspondientes en la tabla de caché, la capa 2 realizará un reenvío rápido según los registros de la caché. Si no hay registros correspondientes, el switch L3 enviará el paquete al procesador de enrutamiento para su procesamiento y luego lo reenviará. Mientras tanto, la tabla de caché registrará la información del paquete. Si se envían datos al mismo destino de nuevo, el switch L3 enviará directamente los datos en la capa 2 basándose en la tabla de caché, simplificando así el proceso de enrutamiento. 

El switch de Capa 3 es un dispositivo con función de conmutación de Capa 3, y puede verse como un switch de capa 2 pero con función de enrutamiento de capa 3. Dado que solo se requiere procesamiento de Capa 3 en el proceso de enrutamiento, y la mayoría de los datos se reenvían mediante conmutación de Capa 2, los switches de Capa 3 son rápidos, cercanos a la velocidad de los switches de Capa 2, y mucho más baratos que los mismos routers. 

La aparición del switch de capa 3 resuelve el problema de que la tecnología de conmutación de capa 2 no puede gestionar el intercambio de datos entre diferentes subredes IP, y también resuelve el problema de cuello de botella de red causado por la baja velocidad y la complejidad del router tradicional, lo que resulta especialmente adecuado para construir una red LAN de alta velocidad.

Switch de capa 2 vs. switch de capa 3: ¿cuáles son las diferencias?

Después de explicar qué son los switches L2 y L3, en esta parte se resumen las principales diferencias entre la capa 2 y la capa 3 en el siguiente gráfico:

Switch L2 vs L3

Switch de capa 3 vs router: diferencias

La razón por la que las personas se confunden acerca de las diferencias entre los switches de capa 3 y los routers es que los switches de capa 3 también tienen una función de enrutamiento. Para ser claros, el switch de capa 3 no equivale al router. En concreto, las diferencias entre ellos son las siguientes.

Diferentes funciones principales. Aunque tanto el switch de capa 3 como el router tienen una función de enrutamiento, el switch L3 no es equivalente al router. El switch de capa 3 sigue siendo un dispositivo switch, pero tiene algunas funciones básicas de enrutamiento. Es decir, tiene funciones tanto de conmutación como de enrutamiento, pero su función principal sigue siendo la conmutación de datos, mientras que el router solo tiene una función de enrutamiento.

Diferentes aplicaciones. Los switches de capa 3 se utilizan principalmente para conexiones LAN simples. Por lo tanto, la función de enrutamiento y la ruta de enrutamiento del switch de capa 3 son mucho más simples que las de un router. Su propósito principal en una LAN es proporcionar una función rápida de conmutación de datos y cumplir los requisitos de conmutación frecuente de datos en una LAN. El router es diferente: está destinado principalmente a satisfacer distintos tipos de conexiones de red. Aunque también es aplicable a la conexión dentro de una LAN, su función de enrutamiento se aplica más a la interconexión entre distintos tipos de redes, como la conexión entre LAN y WAN, y la conexión entre redes con distintos protocolos. Para conectarse con varios tipos de redes, cuenta con múltiples tipos de interfaces, mientras que un switch de capa 3 generalmente tiene solo un tipo de interfaz LAN.

Diferentes formas de procesar datos. Técnicamente, existen diferencias evidentes entre los routers y los switches de capa 3 en las operaciones de conmutación de paquetes. Los routers generalmente utilizan motores de enrutamiento por software basados en microprocesadores para realizar la conmutación de paquetes, mientras que los switches de capa 3 realizan la conmutación de paquetes mediante hardware.

En conjunto, el rendimiento del switch de Capa 3 es mucho mejor que el del router, lo que resulta muy adecuado para LAN con conmutación de datos frecuente; aunque la función de enrutamiento del router es muy potente, su eficiencia de reenvío de paquetes es mucho menor que la del switch de Capa 3, y se aplica más en la interconexión de diferentes tipos de redes, como la interconexión entre la LAN e Internet. 

Resumen

En resumen, podríamos considerar simplemente una tecnología de conmutación de Capa 3 como tecnología de conmutación de Capa 2 más tecnología de enrutamiento y reenvío de Capa 3. El switch de Capa 3 es reconocido por los usuarios por su excelente rendimiento y rentabilidad. Es adecuado para LAN medianas y grandes. En la actualidad, el switch de Capa 3 se ha utilizado ampliamente en muchas ocasiones, como redes empresariales, redes de campus, acceso a comunidades inteligentes, etc. QSFPTEK proporciona una solución integral de red óptica para atender a todo tipo de empresas; le invitamos a consultar a través de [email protected].