Switch Layer 2 vs switch Layer 3 vs router: qual è la differenza?

Tecnologia di switching Layer 2 e Layer 3

La tecnologia di switching di livello 3, nota anche come tecnologia di switching IP, è stata proposta dopo la tecnologia di switching di livello 2. Opera nel terzo livello del modello di rete OSI. Anche il router tradizionale opera nel terzo livello. Può gestire un gran numero di pacchetti attraverso la sottorete IP, ma la sua efficienza di inoltro è relativamente bassa. Tuttavia, la tecnologia di switching di terzo livello implementa l'inoltro ad alta velocità nel terzo livello del modello OSI, migliorando notevolmente l'efficienza.

L'emergere della tecnologia di switching Layer 3 risolve il problema per cui le subnet devono affidarsi ai router per la gestione e risolve anche il problema del collo di bottiglia dei tradizionali router a bassa velocità, dell'accesso tra subnet e subnet e dell'accesso esterno.

Spiegazione degli switch Layer 2 e Layer 3

Che cos'è uno switch Layer 2? Lo switch Layer 2 è il dispositivo switch tradizionale e opera sul secondo Layer del modello OSI, ovvero il Layer di collegamento dati. Gli switch Layer 2 utilizzano gli indirizzi MAC per la trasmissione broadcast e ciascun host riceverà le informazioni broadcast. Gli host verificheranno se l'indirizzo MAC è uguale al proprio indirizzo MAC. Se l'indirizzo MAC è uguale al proprio, riceveranno le informazioni; in caso contrario, le scarteranno. 

Che cos'è uno switch Layer 3? È un dispositivo che opera sul terzo Layer del modello OSI (scopri di più su modello OSI), ovvero il livello di rete. Diversamente dallo switch L2, lo switch L3 utilizza indirizzi logici per inoltrare pacchetti di dati ad alta velocità. In parole semplici, gli switch di livello 3 sono "commutazione di livello 2 + inoltro di livello 3". In uno switch di livello 3 è presente una tabella di cache delle route. Durante l'inoltro dei dati, lo switch L3 controllerà prima la tabella di cache delle route. Se nella tabella di cache sono presenti record corrispondenti, il livello 2 effettuerà l'inoltro rapido in base ai record della cache. Se non sono presenti record corrispondenti, lo switch L3 invierà il pacchetto al processore di routing per l'elaborazione e quindi lo inoltrerà. Nel frattempo, la tabella di cache registrerà le informazioni del pacchetto. Se i dati vengono inviati nuovamente alla stessa destinazione, lo switch L3 invierà direttamente i dati al livello 2 in base alla tabella di cache, semplificando così il processo di routing. 

Lo switch Layer 3 è un dispositivo con funzione di switching Layer 3 e può essere considerato uno switch di livello 2 ma con una funzione di routing di livello 3. Poiché nel processo di routing è richiesta solo l'elaborazione Layer 3 e la maggior parte dei dati viene inoltrata tramite switching Layer 2, gli switch Layer 3 sono veloci, vicini alla velocità degli switch Layer 2 e molto più economici degli stessi router. 

La nascita dello switch Layer 3 risolve il problema che la tecnologia di switching Layer 2 non può gestire lo scambio di dati tra diverse sottoreti IP e risolve anche il problema del collo di bottiglia della rete causato dalla bassa velocità e dalla complessità del router tradizionale, risultando particolarmente adatto alla realizzazione di una rete LAN ad alta velocità.

Switch Layer 2 vs Layer 3: quali sono le differenze

Dopo aver spiegato cosa sono gli switch L2 e L3, in questa parte, le principali differenze tra Layer 2 e Layer 3 sono riassunte nel grafico seguente:

Switch L2 vs L3

Switch Layer 3 vs Router: differenze

Il motivo per cui le persone sono confuse sulle differenze tra switch Layer 3 e router è che anche gli switch Layer 3 dispongono di una funzione di routing. Per essere chiari, lo switch Layer 3 non è equivalente al router. Nello specifico, le differenze tra loro sono le seguenti.

Funzioni principali diverse. Sebbene sia lo switch Layer 3 sia il router abbiano una funzione di instradamento, lo switch L3 non equivale al router. Lo switch Layer 3 è comunque un dispositivo switch, ma dispone di alcune funzioni di instradamento di base. Ciò significa che ha sia funzioni di switching sia di instradamento, ma la sua funzione principale rimane lo switching dei dati, mentre il router ha solo una funzione di instradamento.

Diverse applicazioni. Gli switch Layer 3 sono utilizzati principalmente per semplici connessioni LAN. Pertanto, la funzione di routing e il percorso di routing dello switch Layer 3 sono molto più semplici rispetto a quelli di un router. Il suo scopo principale in una LAN è fornire una funzione di commutazione dei dati rapida e soddisfare i requisiti di frequente commutazione dei dati in una LAN. Il router è diverso: serve principalmente a soddisfare diversi tipi di connessioni di rete. Sebbene sia applicabile anche alla connessione all'interno di una LAN, la sua funzione di routing è più utilizzata nell'interconnessione tra diversi tipi di reti, come la connessione tra LAN e WAN e la connessione tra reti con protocolli diversi. Per connettersi con vari tipi di reti, dispone di molteplici tipi di interfacce, mentre uno switch Layer 3 generalmente dispone di un solo tipo di interfaccia LAN.

Diversi modi di elaborazione dei dati. Tecnicamente, esistono differenze evidenti tra router e switch Layer 3 nelle operazioni di commutazione dei pacchetti. I router generalmente utilizzano motori di routing software basati su microprocessore per eseguire la commutazione dei pacchetti, mentre gli switch Layer 3 eseguono la commutazione dei pacchetti tramite hardware.

Nel complesso, le prestazioni dello switch Layer 3 sono di gran lunga migliori rispetto a quelle del router, il che è molto adatto per LAN con commutazione dati frequente; Sebbene la funzione di routing del router sia molto potente, la sua efficienza di inoltro dei pacchetti è molto inferiore a quella dello switch Layer 3, ed è più applicata nell'interconnessione di diversi tipi di reti, come l'interconnessione tra la LAN e Internet. 

Riepilogo

In sintesi, potremmo semplicemente considerare una tecnologia di switching Layer 3 come una tecnologia di switching Layer 2 più una tecnologia di routing e forwarding Layer 3. Lo switch Layer 3 è riconosciuto dagli utenti per le sue eccellenti prestazioni e convenienza. È adatto a LAN medie e grandi. Attualmente, lo switch Layer 3 è stato ampiamente utilizzato in molte occasioni, come reti aziendali, reti campus, accesso a comunità intelligenti, ecc. QSFPTEK fornisce una soluzione di rete ottica completa per servire ogni tipo di azienda; vi invitiamo a consultare [email protected].