Switch de camada 2 vs camada 3 Entendendo as diferenças que afetam a TI
Portas de switches são componentes essenciais dos processos de comunicação de rede em ecossistemas de TI modernos. Ao encaminhar pacotes de dados de um segmento ou dispositivo de rede para outro, elas permitem a conectividade e acessibilidade da rede. No entanto, nem todos os switches são criados da mesma forma. A escolha do switch correto para sua rede se resume a uma decisão crucial: "Devo usar um switch de camada 2 ou 3?"
O switch adequado a ser usado depende da escala, complexidade e requisitos da sua rede. Neste artigo, vamos discutir as principais diferenças entre switches de camada 2 e 3 e como escolher aquele apropriado para sua rede.
O que é um switch de camada 2?
Os switches de camada 2 são portas de switches de rede tradicionais que atuam na camada de link de dados da rede ou na "camada 2" do modelo de interconexão de sistemas abertos (OSI) de conexão de rede. Operando totalmente dentro da camada de hardware da rede, esses switches encaminham pacotes de dados com base nos endereços MAC especificados.
Também conhecidos como pontes (bridges) multiportas, os switches de camada 2 utilizam a comutação de hardware para gerenciar muitos dados em um único segmento de rede ou LAN. Por padrão, a maioria dos switches de camada 2 utiliza tabelas de protocolo de resolução de endereços (ARP) para habilitar a comunicação de rede.
Sendo uma versão avançada de um hub de rede, um switch de camada 2 depende do mecanismo de comutação de pacotes para receber e encaminhar pacotes de dados entre componentes de rede que estão conectados a ele fisicamente. Com transmissão full duplex, esses switches de camada podem se comunicar no modo unicast, multicast e broadcast.
O que é um switch de camada 3?
Os switches de camada 3, também conhecidos como switches multicamadas, atuam na camada de rede ou "camada 3" do modelo de OSI. Esses switches processam e transmitem pacotes de dados com base no endereço IP dos dispositivos de origem e destino.
Um switch de camada 3 pode executar todas as funcionalidades de um switch de camada 2, além do roteamento estático e dinâmico na camada 3. Isso significa que o switch de camada 3 pode operar tanto na camada 2 quanto na 3 e encaminha pacotes com base na sua tabela de IPs, juntamente com tabelas de ARP, entre vários segmentos de rede ou sub-redes e diferentes LANs virtuais (VLANs).
Switches de camada 3: Um substituto para roteadores de rede?
Os roteadores são comumente vistos como direcionadores de tráfego na camada 3 do OSI. Com os switches de camada 3 realizando o roteamento estático e dinâmico nessa camada, os roteadores tornaram-se irrelevantes?
A resposta depende da sua infraestrutura de rede e requisitos de tráfego. No nível mais básico, os switches de camada 3 separam e atribuem portas Ethernet (característica dos switches de camada 2) a diferentes VLANs e permitem o roteamento entre elas oferecendo suporte a diferentes protocolos de roteamento, como RIP, e abrem o caminho mais curto primeiro (OSPF) (característica de um roteador). Dessa maneira, os switches de camada 3 utilizam a lógica de hardware de uma porta de switch tradicional da camada 2 para habilitar o roteamento. Isso significa que várias lógicas de software implantadas em roteadores são substituídas pela lógica de hardware em switches de camada 3.
No entanto, embora os roteadores não ofereçam os benefícios de comutação dos switches de camada 3, esses switches também não oferecem capacidades completas de roteamento.
Assim, a escolha de utilizar ou não um switch ou roteador de camada 3 pode ser avaliada considerando os seguintes fatores:
| Critério | Camada 3 | Roteador |
|---|---|---|
| Escopo | Os switches de camada 3 permitem a transferência de dados entre vários dispositivos simultaneamente em LANs, VLANs e sub-redes. Eles não oferecem suporte a WANs. | O suporte a WANs e capacidade de conectar várias redes simultaneamente permitem que os roteadores sejam utilizados efetivamente em organizações com segmentos de rede complexos. |
| Gerenciamento de tráfego | Os switches de camada 3 oferecem comutação baseada em hardware, o que os torna adequados para gerenciar grandes quantidades de tráfego de rede. O alto rendimento, alta densidade de portas e alta velocidade de tráfego são possibilitados pelas configurações de hardware dos switches de camada 3 e pela capacidade de combinar recursos de comutação e roteamento. | Os roteadores normalmente utilizam roteamento baseado em software, que pode ser mais lento, mas oferece um roteamento mais avançado. Baixo rendimento, baixa densidade de portas e baixa velocidade de gerenciamento de tráfego quando comparado aos switches de camada 3. |
| Protocolos de roteamento | Os switches de camada 3 normalmente oferecem suporte a um número limitado de protocolos de roteamento. | Os roteadores oferecem suporte a vários protocolos de roteamento, como OSPF, BGP e EIGRP, torna-os adequados para cenários de roteamento complexos. |
| Recursos avançados | Os switches de camada 3 não oferecem suporte a tecnologias de última geração e têm recursos comparativamente limitados para a TI moderna. | Os roteadores oferecem uma gama mais ampla de recursos de segurança, como firewalls, VPNs e listas de controle de acesso (ACLs), além do suporte a tecnologias de última geração. |
| Custo | Custo comparativamente baixo. | Custo comparativamente alto. |
Switches de camada 2 vs 3: Escolhendo o switch certo para sua rede
Agora que entendemos as capacidades contrastantes dos switches e roteadores de camada 2 e 3, aqui está a grande questão: Qual switch você deve escolher para sua rede?
A seleção entre um switch de camada 2 e 3 depende de vários fatores de rede, incluindo o seu tamanho, número de dispositivos conectados e o padrão de tráfego da rede.
| Critério | Switches de camada 2 | Switches de camada 3 |
|---|---|---|
| Custo | Os switches de camada 2 são mais baratos do que os de camada 3, tornando-os uma escolha melhor para organizações de pequeno e médio porte com segmentos de rede e complexidade limitados. | Os switches de camada 3 são comparativamente mais caros e podem sobrecarregar o orçamento de TI de uma organização de pequeno a médio porte. |
| Setup e configuração inicial | Os switches de camada 2 são simples de configurar e gerenciar, sem muita necessidade de configurações avançadas. Isso torna-os uma escolha ideal para pequenas organizações que estão apenas configurando sua rede. | Eles exigem configurações avançadas para serem configurados e gerenciados. Isso torna difícil adaptá-los a redes menores ou mais novas. |
| Capacidade de roteamento | Os switches de camada 2 oferecem capacidades de roteamento 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 | Transferência de dados de alta velocidade nos segmentos de rede. | Transferência de dados em alta velocidade entre diferentes segmentos de rede. |
| 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. |
Dependendo do tamanho da rede e configuração do ecossistema, as organizações podem escolher entre switches de camada 2, camada 3 e roteadores, conforme mostrado abaixo.
| Escala da rede | Segmentos de rede limitados | Segmentos de rede complexos |
|---|---|---|
| Infraestrutura de TI de pequena a média dimensão | Camada 3 | Camada 2 e roteador |
| Grande ecossistema de TI | Camada 3 | Camada 2, camada 3 e roteadores |
Redes de pequeno e médio porte com um número limitado de dispositivos e um padrão de tráfego simples podem ser gerenciadas com eficiência com switches de camada 2. Conforme discutido, esses switches de camada 2 são econômicos, fáceis de configurar e podem gerenciar transferências de dados de alta velocidade dentro de um único segmento de rede.
Dito isso, redes de pequeno e médio porte, bem como as grandes e complexas com múltiplos segmentos de rede e um padrão de tráfego mais exigente, precisam utilizar switches e roteadores de camada 3 adequadamente. Isso é sugerido porque os switches de camada 3 podem realizar o roteamento entre segmentos de rede, fornecendo recursos de segurança avançados e permitindo a implementação de qualidade de serviço (QoS).
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