¿Qué utilidad tiene un conmutador de nivel 3 para el enrutamiento de red?

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Los conmutadores de red tradicionales funcionan en la capa 2 del modelo OSI, mientras que los enrutadores de red funcionan en la capa 3. Esto a menudo lleva a confusión sobre la definición y el propósito de un conmutador de Nivel 3 (también llamado conmutador multicapa).

Un conmutador de Nivel 3 es un dispositivo de hardware especializado que se utiliza en el enrutamiento de la red. Técnicamente, los conmutadores de Capa 3 tienen mucho en común con los routers tradicionales, y no sólo en apariencia física. Ambos pueden soportar los mismos protocolos de enrutamiento, inspeccionar los paquetes entrantes y tomar decisiones dinámicas de enrutamiento basadas en las direcciones de origen y destino que contienen.

Una de las principales ventajas de un conmutador de Nivel 3 sobre un enrutador es la forma en que se realizan 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 tecnología para mejorar el rendimiento del enrutamiento de la red en grandes redes de área local (LAN), como las intranets corporativas.

La diferencia clave entre los conmutadores y enrutadores de Nivel 3 radica en los componentes internos del hardware. El hardware dentro de un conmutador de Nivel 3 combina el de los conmutadores y enrutadores tradicionales, reemplazando parte de la lógica de 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 Nivel 3 normalmente no poseerá los puertos WAN y las funciones de red de área extendida que un enrutador tradicional siempre tendrá.

Estos conmutadores son los más utilizados para soportar enrutamiento entre LANs virtuales (VLANs). Las ventajas de los conmutadores de Capa 3 para VLANs incluyen:

  • Reducción de la cantidad de tráfico de difusión
  • Gestión de seguridad simplificada
  • Aislamiento de fallos mejorado

Cómo funcionan los conmutadores de Capa 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 conmutadores de Nivel 3 utilizan esta capacidad cuando gestionan el tráfico dentro de una LAN.

También amplían esta información utilizando la información de la dirección IP para tomar decisiones de enrutamiento al gestionar el tráfico entre redes LAN. Por el contrario, los conmutadores de Nivel 4 también utilizan números de puerto TCP o UDP.

Uso de un conmutador de nivel 3 con VLAN

Cada LAN virtual debe ser introducida y mapeada en el conmutador. También deben especificarse los parámetros de enrutamiento para cada interfaz VLAN.

Algunos conmutadores de Nivel 3 implementan soporte DHCP que se puede utilizar para asignar automáticamente direcciones IP a dispositivos dentro de una VLAN. Alternativamente, se puede utilizar un servidor DHCP externo o direcciones IP estáticas configuradas por separado.

Problemas con los conmutadores de Capa 3

Los conmutadores de nivel 3 cuestan más que los conmutadores tradicionales, pero menos que los routers tradicionales. La configuración y administración de estos switches y VLANs también requiere un esfuerzo adicional.

Las aplicaciones de los conmutadores de Nivel 3 se limitan a entornos de intranet con una escala suficientemente grande de subredes de dispositivos y tráfico. Las redes domésticas no suelen utilizar estos dispositivos. Al carecer de funcionalidad WAN, los conmutadores de Nivel 3 no son un sustituto de los enrutadores.

El nombre de estos conmutadores proviene de conceptos del modelo OSI, donde la capa 3 se conoce como capa de red. Desafortunadamente, este modelo teórico no distingue bien las diferencias prácticas entre los productos de la industria. La denominación ha causado mucha confusión en el mercado.

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