Os switches de rede tradicionais operam na Camada 2 do modelo OSI, enquanto os roteadores de rede operam na Camada 3. Isso geralmente leva à confusão sobre a definição e a finalidade de um switch da camada 3 (também chamado de switch multicamadas).
Um switch de camada 3 é um dispositivo de hardware especializado usado no roteamento de rede. Os switches da camada 3 tecnicamente têm muito em comum com os roteadores tradicionais, e não apenas na aparência física. Ambos podem suportar os mesmos protocolos de roteamento, inspecionar pacotes de entrada e tomar decisões de roteamento dinâmico com base nos endereços de origem e destino internos.
Uma das principais vantagens de um switch da Camada 3 sobre um roteador é a maneira como as decisões de roteamento são executadas. Os switches da camada 3 têm menor probabilidade de sofrer latência de rede, já que os pacotes não precisam executar etapas adicionais por meio de um roteador.
Finalidade dos switches da camada 3
Os switches de camada 3 foram concebidos como uma tecnologia para melhorar o desempenho de roteamento de rede em grandes redes locais (LANs), como intranets corporativas.
A principal diferença entre switches e roteadores da Camada 3 está nos componentes internos do hardware. O hardware dentro de um switch de Camada 3 combina os switches e roteadores tradicionais, substituindo parte da lógica de software de um roteador por hardware de circuito integrado para oferecer melhor desempenho para redes locais.
Além disso, tendo sido projetado para uso em intranets, um switch de Camada 3 geralmente não possui as portas WAN e recursos de rede de área ampla que um roteador tradicional sempre terá.
Esses switches são mais comumente usados para dar suporte ao roteamento entre LANs virtuais (VLANs). Os benefícios dos switches da Camada 3 para VLANs incluem:
- Redução na quantidade de tráfego de transmissão
- Gerenciamento de segurança simplificado
- Isolamento de falhas aprimorado
Como funcionam os switches da camada 3
Um switch tradicional roteia dinamicamente o tráfego entre suas portas físicas individuais de acordo com os endereços físicos (endereços MAC) dos dispositivos conectados. Os switches da Camada 3 usam esse recurso ao gerenciar o tráfego em uma LAN.
Eles também expandem isso utilizando informações de endereço IP para tomar decisões de roteamento ao gerenciar o tráfego entre LANs. Em contraste, os switches da Camada 4 também utilizam números de porta TCP ou UDP.
Usando um switch de camada 3 com VLANs
Cada LAN virtual deve ser inserida e mapeada pela porta no comutador. Os parâmetros de roteamento para cada interface de VLAN também devem ser especificados.
Alguns switches da Camada 3 implementam o suporte DHCP que pode ser usado para atribuir automaticamente endereços IP a dispositivos dentro de uma VLAN. Como alternativa, um servidor DHCP externo pode ser usado ou endereços IP estáticos configurados separadamente.
Problemas com switches de camada 3
Os switches da Camada 3 custam mais que os switches tradicionais, mas menos que os roteadores tradicionais. Configurar e administrar esses switches e VLANs também exige esforço adicional.
Os aplicativos dos switches da Camada 3 são limitados a ambientes de intranet com uma grande quantidade de sub-redes e tráfego de dispositivos. Redes domésticas geralmente não têm uso para esses dispositivos. Sem a funcionalidade da WAN, os switches da camada 3 não substituem os roteadores.
A nomeação desses switches vem de conceitos no modelo OSI, onde a camada 3 é conhecida como a Camada de Rede. Infelizmente, este modelo teórico não faz bem em distinguir as diferenças práticas entre os produtos da indústria. A nomeação causou muita confusão no mercado.
