Los conmutadores de red funcionan en la capa 2 (enlace de datos) del modelo OSI, mientras que los enrutadores de red funcionan en la capa 3 (red). Esta distinción genera confusión sobre la definición y el propósito de un conmutador de Capa 3, también denominado conmutador multicapa.
¿Qué es un conmutador de capa 3?
Un conmutador de capa 3 es un dispositivo de hardware especializado que se utiliza en el enrutamiento de redes. Los switches de capa 3 técnicamente tienen mucho en común con los enrutadores típicos, y no solo en la apariencia física. Ambos pueden admitir los mismos protocolos de enrutamiento, inspeccionar los paquetes entrantes y tomar decisiones de enrutamiento dinámico en función de las direcciones de origen y destino internas.
Una de las principales ventajas de un conmutador de Capa 3 sobre un enrutador es la forma en que se toman las decisiones de enrutamiento. Es menos probable que los conmutadores de capa 3 experimenten latencia de red, ya que los paquetes no tienen que realizar pasos adicionales a través de un enrutador.
Propósito de los conmutadores de capa 3
Los conmutadores de capa 3 se concibieron como una forma de mejorar el rendimiento del enrutamiento de red en grandes redes de área local como las intranets corporativas.
La diferencia clave entre los conmutadores y los enrutadores de capa 3 radica en las partes internas del hardware. El hardware dentro de un conmutador de Capa 3 combina el de los conmutadores y enrutadores típicos, reemplazando parte de la lógica del software de un enrutador con 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 normalmente no poseerá los puertos WAN y las funciones de red de área amplia que ofrece un enrutador estándar.
Estos conmutadores se utilizan más comúnmente para admitir el enrutamiento entre LAN virtuales. Los beneficios de los conmutadores de capa 3 para las VLAN incluyen:
- Reduce la cantidad de tráfico de difusión.
- Gestión de seguridad simplificada.
- Aislamiento de fallos mejorado.
Cómo funcionan los conmutadores de capa 3
Un conmutador típico enruta dinámicamente el tráfico entre sus puertos físicos individuales de acuerdo con las direcciones físicas, las direcciones MAC, de los dispositivos conectados. Los switches de capa 3 usan esta capacidad cuando administran el tráfico dentro de una LAN.
También amplían este proceso de manejo de tráfico mediante el uso de información de dirección IP para tomar decisiones de enrutamiento al administrar el tráfico entre LAN. Por el contrario, los switches de capa 4 también tienen en cuenta los números de puerto TCP o UDP.
Uso de un conmutador de capa 3 con VLAN
Cada LAN virtual debe ingresarse y asignarse un puerto en el conmutador. También se deben especificar los parámetros de enrutamiento para cada interfaz VLAN.
Algunos conmutadores de capa 3 implementan compatibilidad con DHCP que se puede usar para asignar automáticamente direcciones IP a dispositivos dentro de una VLAN. Como alternativa, se puede usar un servidor DHCP externo o direcciones IP estáticas configuradas por separado.
La mayoría de las redes domésticas no utilizan LAN virtuales.
Desafíos con los conmutadores de capa 3
Los conmutadores de capa 3 cuestan más que los conmutadores comunes pero menos que los enrutadores. La configuración y administración de estos conmutadores y VLAN también requiere un esfuerzo adicional.
Las aplicaciones de los conmutadores de capa 3 se limitan a entornos de intranet con una escala suficientemente grande de tráfico y subredes de dispositivos. Las redes domésticas generalmente no tienen uso para estos dispositivos. Al carecer de funcionalidad WAN, los conmutadores de capa 3 no reemplazan a los enrutadores.
La denominación de estos conmutadores proviene de conceptos del modelo OSI, donde la capa 3 se conoce como capa de red. Sin embargo, este modelo teórico no distingue bien las diferencias prácticas entre los productos de la industria. El nombre ha causado mucha confusión en el mercado.
