Switch Ethernet vs Roteador: função, diferenças, substituibilidade

Introdução ao roteador Ethernet

O Que É um Roteador Ethernet - Definição, Função

O que é um roteador em redes? Antes de entender o que é um roteador, é necessário saber o significado de roteamento. Roteamento é o caminho de envio que orienta o pacote de dados IP. O roteador executa o processo.

O objetivo de um roteador é descobrir a rota ideal de um pacote de dados enviado da origem ao destino. Assim como quando você está dirigindo no horário de pico, de acordo com as condições do tráfego rodoviário, a navegação recomendará o trajeto mais rápido até o destino. Da mesma forma, o roteador encontra o caminho ideal de acordo com o status da rede.

Como funciona um roteador de rede

Quando se trata de roteadores, sempre falamos sobre os problemas de endereço IP (saiba mais sobre o que é endereço IP ), pacotes de dados, etc., portanto, os roteadores trabalham na camada de rede, que é a terceira camada do modelo OSI. Como o roteador de rede encontra a rota ideal? Ou como o roteador funciona? A estratégia de rota ideal depende da tabela de roteamento, que inclui informações de roteamento como endereço de rede de destino, informações do nó de rede, satisfação com um determinado caminho, informações do caminho esperado, etc. A tabela de roteamento é gerada e atualizada com base no algoritmo de roteamento. 

Tipos de roteamento: roteamento estático vs roteamento dinâmico

O roteamento pode ser dividido em duas categorias: roteamento estático e roteamento dinâmico. 

Para roteamento estático, todos os roteamentos são definidos manualmente em um roteador; portanto, quando o status da rede muda, o roteador não muda, a menos que alguém o corrija manualmente. 

Para roteamento dinâmico, o roteamento é definido por software de acordo com o estado atual da rede. Todas as alterações na rede, como falhas de link, alterações de tráfego etc., serão atualizadas a cada instante de tempo discreto. De acordo com essas alterações, o roteador redesenhará a rota. Obviamente, o roteamento dinâmico é melhor do que o roteamento estático, pois o roteamento dinâmico oferece suporte à atualização em tempo real de acordo com as alterações da rede.

Tipos de roteador: roteador cabeado vs roteador sem fio

Roteadores sem fio são os roteadores mais comuns em redes domésticas, pois proporcionam grande conveniência na instalação e mobilidade sem a construção de cabeamento. Eles permitem que seus dispositivos de rede compatíveis com Wi-Fi (laptop, smartphone, etc.) acessem a Internet facilmente. No entanto, para o roteador de rede doméstica sem fio, é melhor que os dispositivos e usuários conectados à rede sejam controlados em uma determinada quantidade para manter a qualidade do sinal.

Para se conectar a dispositivos de rede, o roteador com fio precisa da ajuda de cabos. Atualmente, os roteadores com fio são mais usados em aplicações industriais devido às vantagens de uma melhor tecnologia de QoS (Quality of Service) e maior estabilidade, porque não sofrem interferência de sinal nem atenuação de sinal causadas pela penetração do sinal. Esse também é o motivo pelo qual o preço dos roteadores com fio geralmente é mais alto do que o dos roteadores sem fio.

Introdução ao switch Ethernet

O que é um switch Ethernet - Definição e função de switch

Switch Ethernet é um dispositivo para expandir a rede, que fornece várias portas de conexão para as sub-redes a fim de conectar mais dispositivos de rede, incluindo computadores, servidores, impressoras, câmeras, etc.

O que faz um switch Ethernet? A finalidade de um switch pode ser resumida como endereçamento e encaminhamento. Deve-se observar que switches Ethernet endereçam e encaminham endereços MAC em vez de endereços IP. As funções do switch são principalmente as seguintes:

- Isolamento do domínio de colisão. 

- Comutação e encaminhamento transparentes e de alta velocidade de quadros Ethernet.

- Aprende e mantém endereços MAC por si só.

Como o switch Ethernet funciona

O switch funciona na camada de enlace de dados, que é a segunda camada do modelo OSI (Open System Interconnection). Uma das principais funções da segunda camada é o endereçamento. O switch Ethernet encaminha endereços MAC com base na tabela interna de endereços MAC, que é aprendida pelo próprio switch. Cada switch Ethernet tem várias portas, cada porta conectando um dispositivo de rede. Como identificar esses dispositivos conectados? Entra o endereço MAC. 

O endereço MAC é único e imutável, diferentemente do endereço IP mencionado acima quando falamos de roteadores. Com base nos endereços MAC, os switches conseguem identificar qual dispositivo conectado envia o pacote de dados e para qual dispositivo conectado o pacote de dados é enviado.

Processo de aprendizado da tabela de endereços MAC

 Na condição inicial, a tabela de endereços MAC está vazia.

1.  Quando o dispositivo A envia um FRAME1 ao dispositivo B, o switch encaminhará o FRAME1 para todas as portas Ethernet do switch, pois a tabela de endereços MAC ainda não registrou o endereço MAC do dispositivo B. Nesse processo, o switch aprenderá o endereço MAC de A, pois o quadro de dados é recebido do dispositivo A por meio da porta Fa0/1 do switch.

Processo de aprendizagem de endereço MAC A

2. Depois disso, o dispositivo B responde com FRAME2 ao dispositivo A, e FRAME2 será enviado diretamente ao dispositivo A, já que o endereço A foi registrado pelo switch. Da mesma forma, o switch aprenderá o endereço do dispositivo B por meio da porta Fa0/2. Por analogia, o endereço C também pode ser aprendido.

Processo de aprendizado do endereço MAC B

Processo de aprendizado de endereços MAC C

Switch Ethernet vs Roteador

Combinando a ilustração acima da definição, função e funcionamento do roteador e do switch,  as principais diferenças entre o roteador e o switch são concluídas da seguinte forma.

- Diferentes camadas de trabalho. Os switches trabalham principalmente na segunda camada (camada de enlace de dados), enquanto os roteadores trabalham na terceira camada (camada de rede).

- Diferentes destinos de conexão. Os alvos de conexão dos switches são dispositivos de rede (roteadores, firewalls, AP sem fio etc.) e dispositivos terminais (computadores, servidores, impressoras, câmeras etc.). O roteador realiza conexões entre LAN e LAN, LAN e Internet.

-  Base de encaminhamento diferente. Switches encaminham com base no endereço MAC, enquanto roteadores encaminham com base no endereço IP.

- Diferença na função de firewall- Roteadores oferecem suporte à função de firewall, enquanto switches não, pois roteadores não encaminham os pacotes de dados que não são compatíveis com o protocolo de roteamento ou que são desconhecidos.

Pergunta frequente

Posso usar um roteador como switch?

Sim. Se o seu roteador oferecer suporte ao modo AP, ative o modo AP e conecte os cabos às portas WAN do roteador. Se o seu roteador não oferecer suporte ao modo AP, desative a função DHCP e conecte os cabos às portas LAN. No entanto, como o roteador tem um limite no número de portas e a velocidade de roteamento é relativamente baixa, usar o roteador como switch limitará a escala e a eficiência de comunicação da rede.

Switches de camada 3 podem substituir roteadores?

Switches de camada 3 não podem substituir completamente roteadores. Como o switch de camada 3 foi projetado para acelerar a velocidade de comutação em LANs de grande escala combinando a tecnologia de comutação de camada 2 e a tecnologia de encaminhamento de camada 3, enquanto o roteador foi projetado para realizar vários tipos de rede, a função de roteamento do roteador ainda é mais poderosa do que a do switch de camada 3, como a capacidade de QoS. Consequentemente, não é recomendado substituir roteadores por switches de camada 3.

Se você ainda tiver dúvidas sobre o switch ou roteador, entre em contato QSFPTEK via [email protected]. Nossa equipe técnica fornece serviços técnicos gratuitos para todas as pequenas e médias empresas ou usuários individuais.