Qual a diferença entre switches de camada 2 e camada 3?
A comunicação eficiente em uma rede depende de diversos fatores, como uma comunicação assertiva entre dispositivos, e é por isso que protocolos de rede foram instituídos.
Atualmente, a transmissão de dados pode ocorrer tanto em uma rede local quanto fora dela, e o volume massivo de transmissões pede que haja o gerenciamento proativo do tráfego e dos dispositivos da rede.
É neste contexto que entram os switches de camadas, responsáveis pelo encaminhamento de pacotes de dados. Neste artigo, vamos entender a diferença do switch de camada 2 e 3 e como eles funcionam.
O que é um switch de rede?
Um switch de rede permite a conexão e transmissão de dados entre diferentes dispositivos dentro de uma rede, podendo ela ser local (LAN) ou fazer parte de uma infraestrutura conectada a redes maiores (WAN).
Eles podem operar na camada de link de dados (camada 2) ou na camada de rede (camada 3) do modelo Open Systems Interconnection (OSI), fazendo o encaminhamento de pacotes dos dispositivos na rede.
A transmissão de pacotes acontece de forma física, sendo necessário cabos de rede (como de cobre ou fibra óptica), conectando o switch aos pontos de acesso (computadores, impressoras, dispositivos IoT, notebooks).
Veja um modelo abaixo:
Além disso, para o encaminhamento de dados, é feita a leitura de entrada e saída por meio dos endereços MAC (identificador numérico atribuído a uma interface de rede (NIC)), podendo assim gerenciar o fluxo de dados.
Entendendo a diferença entre switch x roteador x hub
Atualmente, os switches e roteadores são mais usados por serem tecnologias mais modernas e possuírem funções semelhantes.
O roteador trabalha principalmente na camada 3 do modelo OSI, direcionando e gerenciando o tráfego de dados. Sua principal diferença em relação ao switch é a capacidade de rotear tráfego entre redes distintas por meio de endereços IP. Além disso, muitos roteadores oferecem suporte a redes sem fio.
O hub possui a mesma função que um switch comum, ou seja, conectar dispositivos em uma rede local. Porém, está em desuso por ser um dispositivo legado que não faz varredura, e portanto, realiza todo o tipo de encaminhamento, recebendo e entregando dados para todas as portas.
Entenda o que é modelo OSI
O modelo Open Systems Interconnection (OSI) é uma estrutura conceitual para permitir o contato entre diferentes aplicações, sistemas computacionais e redes, dividindo as funções de comunicação de rede em sete camadas.
Cada uma dessas camadas possui comunicação própria, e, por meio do modelo OSI, são traduzidas em protocolos padrões e regras de comunicação.
Suas 7 camadas são:
O que é um switch de camada 2 (L2)?
Os switches de camada 2 (L2) são os de rede tradicionais, pois trabalham na camada 2 do modelo OSI (enlace).
Eles utilizam o endereço MAC (MAC address) de cada dispositivo para identificar os frames recebidos e depois determinar qual caminho e dispositivo esse quadro deve seguir, ao contrário do switch L3, que consegue rotear tráfego entre redes diferentes.
Os switches L2 criam uma tabela de MAC Address de todos os dispositivos conectados, o que facilita na transmissão de pacotes futuros. O seu encaminhamento lógico é essencial para minimizar o tráfego desnecessário e aumentar a eficiência na transmissão de informações.
O que é um switch de camada 3 (L3)?
O switch de camada 3 também é conhecido como switch roteador, pois possui as mesmas funções que o de camada 2, bem como do roteamento estático e dinâmico na camada 3, além de se comunicar entre redes.
Ou seja, podem fazer a transmissão de pacotes de dados por meio do endereço IP (protocolo de internet que identifica cada dispositivo conectado à internet com um número de identificação exclusivo).
Qual é a vantagem do switch de camada 3?
Esse switch possui as funções de um switch L2 e de um roteador, dependendo da infraestrutura do seu ambiente. Assim, o seu custo-benefício acaba sendo mais atrativo.
Entre as suas vantagens, podemos citar:
Facilita o roteamento entre LANs virtuais, pois atua tanto na camada 2 quanto na 3, conseguindo redirecionar os pacotes de forma mais eficiente;
Reduz a latência da rede, pois há menos saltos durante a transmissão dos pacotes;
Minimiza os volumes de tráfego de transmissão;
Simplifica o processo de configuração de VLANs;
Facilita a solução de problemas e o isolamento de falhas, o que auxilia na gestão de qualidade de serviço (QoS);
Possui alta escalabilidade, adequando-se a infraestruturas em expansão.
Switches de camada 2 x camada 3: quando usar cada uma?
Não é porque o switch L3 possui diversas vantagens que ele deve ser o único a ser usado. Para saber qual deles usar, é necessário estudar qual é o mais adequado ao seu ambiente.
Vamos entender na tabela abaixo:
Critério | Switches de camada 2 | Switches de camada 3 |
Custo | Os switches de camada 2 são mais baratos do que os de camada 3, adequados para organizações de pequeno e médio porte com infraestrutura limitada. | Os switches de camada 3 são comparativamente mais caros, adequados para ambientes mais complexos e em expansão. |
Setup e configuração inicial | Os switches de camada 2 são simples de configurar e gerenciar, sem muita necessidade de configurações avançadas. | Eles exigem configurações avançadas para serem gerenciados. |
Capacidade de roteamento | Os switches de camada 2 oferecem capacidades de roteamentos limitados ou inexistentes dentro de segmentos de rede, como VLANs. | Os switches de camada 3 oferecem roteamento entre diferentes segmentos de rede. |
Escalabilidade | Escalabilidade limitada. | Maior escalabilidade possibilitada pelas capacidades de roteamento de segmentos de rede cruzada dos switches de camada 3. |
Velocidade de transferência de dados | Alta velocidade dentro do mesmo segmento de rede, com comutação realizada em hardware. | Alta velocidade entre segmentos diferentes, com leve overhead adicional pelo processamento de roteamento. |
Segurança | Por padrão, os switches de camada 2 não têm recursos de segurança integrados, tornando-os vulneráveis a ameaças de segurança, como ataques de spoofing de ARPs. | Os switches de camada 3 oferecem recursos de segurança integrados, como listas de controle de acesso, que podem ajudar a proteger sua rede contra ameaças à segurança. |
Qualidade de serviço (QoS) | Os switches de camada 2 não oferecem nenhum serviço de QoS para permitir a comutação de pacotes eficaz. | A capacidade de QoS oferecida pelos switches de camada 3 permite priorizar diferentes tipos de tráfego de rede para garantir que aplicações críticas recebam a largura de banda necessária. |
Por que monitorar os switches de camada 2 e 3?
Toda infraestrutura de TI necessita ser monitorada constantemente devido a sua complexidade, pois são diversos dispositivos conectados e dados sendo transportados.
A visibilidade em tempo real é fundamental para identificar e resolver problemas de portas de switches, garantindo que a rede funcione sem nenhum gargalo, que a transmissão de dados seja eficiente e que a qualidade dos serviços entregues seja mantida para os usuários.
Monitorar os switches de rede possibilita a otimização da utilização de recursos e mais segurança para o ambiente.
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Gerenciamento de configurações: gestão de configuração do dispositivo, gestão de vulnerabilidades de firmware nos dispositivos de rede, monitore mudanças em tempo real e reversão de mudanças;
Análise de fluxo: monitore o tráfego de rede baseado em fluxo para análise aprofundada do tráfego, faça o rastreamento de anomalias de rede, priorização de fluxos, análise de origem-destino dos pacotes e monitoramento do QoS (qualidade de serviço);
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