Información básica sobre los conmutadores de capa 2 y capa 3 - ¡Aprenda cuál es la diferencia!

En términos generales, un conmutador de Capa 2 es todo lo que se necesita para interconectar todos los dispositivos cliente y de red de una LAN. La función principal de un conmutador de Capa 2 es dirigir el tráfico procedente de los dispositivos de una Red de Área Local (LAN). Un switch de Capa 2 opera con direcciones MAC para determinar la ruta a través de la cual los paquetes de datos deben ser entregados. Los conmutadores de capa 2 no están diseñados para el enrutamiento, por lo que no es posible conectarse a Internet a través de ellos. El siguiente diagrama muestra una red de área local básica con varios conmutadores de capa 2 y un enrutador (capa 3);

Sin embargo, para interconectar varias LAN (redes de área local) y VLAN (redes de área local virtuales) o para llegar a la WAN necesitará un dispositivo llamado router. Con la creciente diversidad de aplicaciones de red, cada vez son más populares los nuevos dispositivos de red, como los conmutadores de Capa 3: un conmutador de Capa 3 viene con una combinación de conmutación de Capa 2 y algunas capacidades de enrutamiento de Capa 3. Aun así, no todos los conmutadores de Capa 3 pueden utilizarse cuando se requiere conectividad WAN o a Internet. En el siguiente diagrama, hemos intentado mostrar cómo funciona una configuración de red que incluye conmutadores de Capa 2 y Capa 3.

Origen de las Capas 2 y 3

Los términos Capa 2 y Capa 3 proceden del modelo OSI. El modelo OSI u Open System Interconnect es un modelo de referencia que describe y explica las comunicaciones en red. Este modelo consta de siete capas

• Aplicación (7ª capa)
• Presentación (6ª capa)
• Sesión (5ª capa)
• Transporte (4ª capa)
• Red (3ª capa)
• Enlace de datos (2ª capa)
• Físico (1ª capa)

Diferencia entre Conmutación de Capa 2 y Capa 3

1. Principio de funcionamiento: Conmutación Vs. Enrutamiento

En el Modelo de Referencia OSI, la conmutación opera en la Capa 2. En la conmutación, los paquetes de datos se transportan del puerto de origen al de destino mediante direcciones MAC. Así, un switch de Capa 2 realiza conmutación simple descubriendo y manteniendo una tabla de direcciones MAC. Por otro lado, un switch de Capa 3 es un dispositivo especializado diseñado para el enrutamiento de paquetes de datos a través de direcciones IP. Por lo tanto, un conmutador de Capa 3 realiza enrutamiento.

2. Funcionalidad

Un conmutador de Capa 2 tiene una tendencia limitada a conmutar paquetes de un puerto a otro. En cambio, un conmutador de Capa 3 puede utilizarse tanto para enrutar como para conmutar. En la Capa 2, el enrutamiento no es posible y los dispositivos pueden interactuar dentro de la misma red. La conmutación de Capa 3 permite a los dispositivos comunicarse también fuera de las redes.

3. Dirección MAC frente a dirección IP

La conmutación de Capa 2 ofrece un método de comunicación basado en hardware. Los conmutadores de Capa 2 utilizan un proceso denominado Protocolo de Resolución de Direcciones (ARP) para descubrir y determinar la dirección MAC de otros dispositivos. Los dispositivos de capa 3 utilizan la dirección IP para el enrutamiento dentro de las LAN virtuales (VLAN).

4.Velocidad y rendimiento

En este departamento, los conmutadores de Capa 2 funcionan mejor que los de Capa 3. En la conmutación de Capa 2, los paquetes se redirigen del puerto de origen al de destino. Mientras que en la conmutación de Capa 3, los conmutadores tardan un poco en comprobar los paquetes de datos antes de identificar la mejor ruta posible para dirigir los paquetes de datos a su puerto de destino.

¿Qué dispositivo elegir?

A muchas personas les resulta difícil decidir si deben utilizar un switch de Capa 2 / Capa 3 o un router. El siguiente gráfico contiene información resumida sobre cuándo considerar un switch de Capa 2, de Capa 3 y un router.

A la hora de elegir entre conmutadores de capa 2 y conmutadores de capa 3, debe pensar en la aplicación: si desea desplegar un dominio puro de capa 2, es mejor optar por un conmutador de capa 2. En cualquier dominio puro de capa 2, los hosts permanecen conectados y la topología de red se denomina capa de acceso. En cualquier dominio puro de Capa 2, los hosts permanecen conectados y, en la topología de red, esto se denomina capa de acceso. Por lo tanto, un switch de capa 2 será suficiente. Si lo que busca son VLAN y enrutamiento entre VLAN, necesitará un conmutador de capa 3. Esta configuración se denomina capa de distribución en la jerga de la red. Esta configuración se denomina capa de distribución en una topología de red. El siguiente diagrama muestra cómo un conjunto de dispositivos conectados en red pueden añadirse a una red de área local virtual (VLAN) a través de un switch de capa 3.

Dado que tanto el router como el switch de capa 3 incorporan la función de enrutamiento, ¿cuál es mejor? En realidad, ambos están diseñados para ser utilizados en una aplicación concreta. Si lo que desea es realizar únicamente el enrutamiento y la conmutación entre redes VLAN y ningún otro enrutamiento hacia el ISP/WAN, puede utilizar un conmutador de Capa 3. De lo contrario, lo mejor sería que invirtiera en un enrutador. De lo contrario, lo mejor sería invertir en un router con capacidades de capa 3 mejoradas.

Conmutadores de capa 2: Ventajas y desventajas

Pros

• Reenvía los paquetes basándose en direcciones MAC únicas
• No requiere configuración ni gestión
• Puede desplegarse rápidamente a un coste menor
• Funciones de contabilidad de flujos
• Baja latencia y mayor seguridad

Contras

• No se puede implementar ninguna inteligencia mientras se reenvían paquetes
• No se puede realizar el enrutamiento o la conmutación basados en direcciones IP.
• No puede garantizar el ancho de banda necesario a los usuarios de VoIP (voz sobre IP)

Conmutadores de Capa 3: Ventajas y desventajas

Pros

• Ofrece una calidad de servicio garantizada
• Protocolos de seguridad mejorados para impedir el acceso no autorizado
• Puede segmentar una única LAN en dos o más LAN virtuales (VLAN)
• Permite a un router conectar distintas subredes
• Ofrece reenvío de paquetes basado en direcciones IP (enrutamiento)
• Utilizar el direccionamiento lógico para encontrar rutas óptimas a hosts o redes de destino.

Contras

• Cuesta más que un conmutador de capa 2
• Implica instalación y gestión
• Para la conmutación de nivel 3 se necesita más memoria y potencia de procesamiento.