Camada 2 Switches vs Camada 3 Switches: Qual você precisa?

Em geral, um switch de camada 2 é um dos dispositivos fundamentais usados para conectar todas as redes e dispositivos clientes. No entanto, com a crescente diversificação de aplicativos de rede e a realização da convergência de rede, os switches da Camada 3 floresceram em data centers, redes corporativas complexas e aplicativos comerciais. Então, surge a pergunta: entre os switches da camada 2 e os switches da camada 3, qual é a escolha certa para a troca de rede?

Camada 2 Switches e Camada 3 Switches: O que são eles?

O modelo de Interconexão de Sistemas Abertos (OSI) emprega switches de Camada 2 e switches de Camada 3. Este modelo é uma estrutura de referência para descrever e explicar a comunicação de rede. O modelo OSI consiste em sete camadas: Aplicação, Apresentação, Sessão, Transporte, Rede, Link de Dados e Físico. As camadas 2 e 3 correspondem às camadas de Link de Dados e Rede, respectivamente. Os interruptores que operam nessas camadas são conhecidos como switches da camada 2 e switches da camada 3.

Figura 1: Camadas 2 e 3 no modelo OSI.

Diferenças entre a camada 2 e a camada 3 interruptores

A principal distinção entre a Camada 2 e a Camada 3 está em seus recursos de roteamento. Os switches da camada 2 usam apenas endereços MAC e não se preocupam com endereços IP ou detalhes de camada superior. Os switches da camada 3, ou switches multicamadas, podem executar todas as funções dos switches da camada 2, junto com o roteamento estático e dinâmico adicionado. Isso significa que os switches da Camada 3 têm tabelas de endereços MAC e tabelas de roteamento IP, permitindo-lhes lidar com a comunicação VLAN e roteamento de pacotes entre diferentes VLANs. Existem também switches de Camada 2 (Camada 3 Lite) que adicionam apenas roteamento estático. Além do roteamento de pacotes, os switches da Camada 3 incluem recursos que exigem conhecimento de inserir endereços IP de dados, como marcação de tráfego de VLAN com base em endereços IP em vez de configuração de porta manual. Os interruptores da camada 3 aumentam a energia e a segurança conforme necessário.

Ao decidir entre os switches da camada 2 e da camada 3, considere o contexto do aplicativo. Se você tiver um domínio de camada 2 puro, um switch de camada 2 é suficiente. Um domínio puro da Camada 2 é onde os hosts estão conectados e os switches da Camada 2 funcionam lá. Isso é freqüentemente referido como a camada de acesso na topologia de rede. Se você precisa de agregar interruptores e executar o roteamento de VLAN entre eles, um interruptor da camada 3 é necessário. Isso corresponde à camada de distribuição na topologia de rede.

Figura 2: Quando usar switches de camada 2, switches de camada 3 e roteadores?

Principais considerações ao comprar interruptores da camada 2 e da camada 3

Ao comprar switches da camada 2 ou da camada 3, vários parâmetros importantes devem ser examinados, incluindo taxa de encaminhamento, largura de banda do backplane, contagem de VLAN, memória de endereço MAC e latência.

Taxa de encaminhamento (ou taxa de transferência) refere-se à capacidade do backplane (ou comutação de tecido) para encaminhar dados. Quando a capacidade de encaminhamento ultrapassa a soma de todas as velocidades de porta, é considerado não bloqueio. A taxa de encaminhamento é medida em pacotes por segundo (pps). A fórmula de cálculo para a taxa de encaminhamento de switch é a seguinte:

Taxa de encaminhamento (pps) = Contagem de porta de 10Gbit/s * 14.880.950 pps Contagem de porta de 1 Gbit/s * 1.488.095 pps Contagem de porta de 100Mbit/s * 148.809 pps

Por exemplo, se o S5850-32S2Q FS tiver 32 portas 10G e 2 portas 40G, sua taxa de encaminhamento é:

32*14.880.950 pps 2*4*14.880.950 pps = 595.238.000 pps-596 Mpps

O próximo parâmetro é a largura de banda do backplane ou a capacidade de comutação do tecido, que é a soma de todas as velocidades de porta. A soma de todas as velocidades de porta é calculada duas vezes, uma para a direção Tx e outra para a direção Rx. A largura de banda do backplane é expressa em bits por segundo (bps).

Largura de banda de backplane (bps) = Contagem de porta * Taxa de dados de porta * 2

Assim, para o S5850-32S2Q, a largura de banda do backplane é:

(32*10 Gbps 2*40 Gbps) * 2 = 800 Gbps

Outro parâmetro crucial é a contagem VLAN configurável. Geralmente, um switch de Camada 2 com VLANs 1K (1024) é suficiente, enquanto uma contagem de VLAN típica para switches de Camada 3 é 4k (4096). A memória da tabela de endereços MAC indica o número de endereços MAC que o switch pode armazenar, normalmente representado como 8k ou 128k. Latência refere-se ao tempo de atraso experimentado durante a transmissão de dados, eÉ desejável ser o mais curto possível, geralmente medido em nanossegundos (ns).

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