Los conmutadores de red tradicionales operan en la Capa 2 del modelo OSI, mientras que los enrutadores de red operan en la Capa 3. Esto a menudo genera confusión sobre la definición y el propósito de un conmutador de Capa 3 (también llamado conmutador multicapa).
Un conmutador de Capa 3 es un dispositivo de hardware especializado utilizado en el enrutamiento de la red. Los switches de Capa 3 técnicamente tienen mucho en común con los enrutadores tradicionales, y no solo en la apariencia física. Ambos pueden admitir los mismos protocolos de enrutamiento, inspeccionar paquetes entrantes y tomar decisiones de enrutamiento dinámicas basadas en las direcciones de origen y destino.
Una de las principales ventajas de un conmutador de Capa 3 sobre un enrutador es la forma en que se realizan las decisiones de enrutamiento. Los conmutadores de Capa 3 tienen menos probabilidades de experimentar la latencia de la red, ya que los paquetes no tienen que realizar pasos adicionales a través de un enrutador.
Propósito de los interruptores de capa 3
Los switches de Capa 3 fueron concebidos como una tecnología para mejorar el rendimiento del enrutamiento de la red en redes de área local (LAN) grandes, como las intranets corporativas.
La diferencia clave entre los conmutadores de capa 3 y los enrutadores reside en los componentes internos del hardware. El hardware dentro de un conmutador de Capa 3 combina el de los conmutadores y enrutadores tradicionales, reemplazando parte de la lógica del software de un enrutador con el hardware de circuito integrado para ofrecer un mejor rendimiento para las redes locales.
Además, al haber sido diseñado para su uso en intranets, un conmutador de Capa 3 generalmente no posee los puertos WAN y las características de red de área amplia que siempre tendrá un enrutador tradicional.
Estos conmutadores se utilizan con más frecuencia para admitir el enrutamiento entre LAN virtuales (VLAN). Los beneficios de los switches de Capa 3 para VLAN incluyen:
- Reducción en la cantidad de tráfico de difusión.
- Gestión simplificada de la seguridad.
- Aislamiento de fallas mejorado
Cómo funcionan los switches de Layer 3
Un conmutador tradicional enruta dinámicamente el tráfico entre sus puertos físicos individuales de acuerdo con las direcciones físicas (direcciones MAC) de los dispositivos conectados. Los switches de Capa 3 usan esta capacidad cuando administran el tráfico dentro de una LAN.
También amplían esto utilizando la información de la dirección IP para tomar decisiones de enrutamiento al administrar el tráfico entre las LAN. En contraste, los switches de Capa 4 también utilizan números de puerto TCP o UDP.
Usando un Switch de Capa 3 con VLANs
Cada LAN virtual debe introducirse y asignarse a un puerto en el conmutador. También deben especificarse los parámetros de enrutamiento para cada interfaz VLAN.
Algunos switches de Capa 3 implementan el soporte DHCP que se puede usar para asignar automáticamente direcciones IP a dispositivos dentro de una VLAN. Alternativamente, se puede usar un servidor DHCP externo, o se pueden configurar direcciones IP estáticas por separado.
Problemas con los switches de capa 3
Los switches de capa 3 cuestan más que los switches tradicionales, pero menos que los routers tradicionales. La configuración y administración de estos conmutadores y VLAN también requieren un esfuerzo adicional.
Las aplicaciones de los switches de Capa 3 están limitadas a entornos de intranet con una subred de dispositivos y tráfico de escala suficientemente grande. Las redes domésticas usualmente no tienen uso para estos dispositivos. Al carecer de la funcionalidad WAN, los switches de Capa 3 no reemplazan a los enrutadores.
La denominación de estos conmutadores proviene de conceptos en el modelo OSI, donde la capa 3 se conoce como la capa de red. Desafortunadamente, este modelo teórico no distingue las diferencias prácticas entre los productos de la industria. El nombramiento ha causado mucha confusión en el mercado.
