Els commutadors de xarxa funcionen a la capa 2 (enllaç de dades) del model OSI, mentre que els encaminadors de xarxa funcionen a la capa 3 (xarxa). Aquesta distinció porta a confusió sobre la definició i el propòsit d'un commutador de capa 3, també anomenat commutador multicapa.
Què és un interruptor de capa 3?
Un commutador de capa 3 és un dispositiu de maquinari especialitzat que s'utilitza en l'encaminament de la xarxa. Els commutadors de capa 3 tècnicament tenen molt en comú amb els encaminadors típics, i no només en l'aspecte físic. Tots dos poden suportar els mateixos protocols d'encaminament, inspeccionar els paquets entrants i prendre decisions d'encaminament dinàmiques basades en les adreces d'origen i destinació que hi ha a l'interior.
Un dels principals avantatges d'un canvi de capa 3 sobre un encaminador és la manera com es prenen les decisions d'encaminament. És menys probable que els commutadors de capa 3 experimentin latència de xarxa, ja que els paquets no han de fer passos addicionals mitjançant un encaminador.
Propòsit dels interruptors de la capa 3
Els commutadors de capa 3 es van concebre com una manera de millorar el rendiment de l'encaminament de la xarxa a grans xarxes d'àrea local com les intranets corporatives.
La diferència clau entre els commutadors i els encaminadors de la capa 3 rau en els components interns del maquinari. El maquinari dins d'un commutador de capa 3 combina el dels commutadors i encaminadors típics, substituint part de la lògica del programari d'un encaminador per un maquinari de circuit integrat per oferir un millor rendiment a les xarxes locals.
A més, després d'haver estat dissenyat per utilitzar-se a intranets, un commutador de capa 3 normalment no disposarà dels ports WAN ni de les funcions de xarxa d'àrea àmplia que ofereix un encaminador estàndard.
Aquests commutadors s'utilitzen més habitualment per admetre l'encaminament entre LAN virtuals. Els avantatges dels commutadors de capa 3 per a VLAN inclouen:
- Redueix la quantitat de trànsit d'emissió.
- Gestió de seguretat simplificada.
- Aïllament d'error millorat.
Com funcionen els interruptors de la capa 3
Un commutador típic encamina dinàmicament el trànsit entre els seus ports físics individuals segons les adreces físiques (les adreces MAC) dels dispositius connectats. Els commutadors de capa 3 utilitzen aquesta capacitat quan gestionen el trànsit dins d'una LAN.
També amplien aquest procés de gestió del trànsit mitjançant l'ús de la informació de l'adreça IP per prendre decisions d'encaminament a l'hora de gestionar el trànsit entre LAN. Per contra, els commutadors de capa 4 també tenen en compte els números de port TCP o UDP.
Ús d'un commutador de capa 3 amb VLAN
Cada LAN virtual s'ha d'introduir i assignar un port a l'interruptor. També s'han d'especificar els paràmetres d'encaminament per a cada interfície VLAN.
Alguns commutadors de capa 3 implementen suport DHCP que es pot utilitzar per assignar automàticament adreces IP als dispositius dins d'una VLAN. Alternativament, es pot utilitzar un servidor DHCP extern o configurar adreces IP estàtiques per separat.
La majoria de xarxes domèstiques no utilitzen LAN virtuals.
Reptes amb interruptors de capa 3
Els commutadors de capa 3 costen més que els commutadors normals, però menys que els encaminadors. La configuració i l'administració d'aquests commutadors i VLAN també requereix un esforç addicional.
Les aplicacions dels commutadors de capa 3 es limiten als entorns d'intranet amb una escala prou gran de subxarxes i trànsit de dispositius. Les xarxes domèstiques normalment no serveixen per a aquests dispositius. Sense la funcionalitat WAN, els commutadors de capa 3 no substitueixen els encaminadors.
El nom d'aquests commutadors prové de conceptes del model OSI, on la capa 3 es coneix com a capa de xarxa. No obstant això, aquest model teòric no fa bé distingir les diferències pràctiques entre els productes de la indústria. La denominació ha causat molta confusió al mercat.
