Guardando indietro ad alcuni degli eventi più significativi della storia del networking nel corso degli anni, non sorprende che siamo arrivati fin qui. Ciò che era iniziato come un computer di base che inviava i comandi a un'altra macchina si è evoluto in un settore informatico avanzato che copre un'ampia area di reti. Le reti di computer sono emerse come risultato della convergenza di tecnologie informatiche e di comunicazione. E l'influenza delle reti di computer sulle reti di comunicazione ha portato a qualcosa di grande, il cui risultato è la convergenza della rete. Questo alla fine ha dato origine a un sistema integrato in grado di trasmettere tutti i tipi di dati e informazioni.
Per collegare più dispositivi su una rete di computer era necessario un bridge di rete. È qui che gli switch di rete arrivano all'immagine. Uno switch di rete è una sorta di bridge di rete che collega più dispositivi su una rete di computer. Con la rapida evoluzione delle reti di computer nel corso degli anni, la commutazione di fascia alta è diventata una delle funzioni essenziali per consentire a dispositivi diversi su una rete di computer di comunicare tra loro. Gli switch di rete sono in grado di spostare i dati in modo rapido ed efficiente da un punto a un altro. Riceve i pacchetti di dati dal mittente e li reindirizza alla loro destinazione in base alle informazioni di indirizzamento allegate a ciascun pacchetto di dati.
Gli switch di livello 2 fondamentalmente eseguono solo la commutazione, il che significa che operano utilizzando gli indirizzi MAC dei dispositivi per reindirizzare i pacchetti di dati dalla porta di origine alla porta di destinazione. Lo fa mantenendo una tabella degli indirizzi MAC per ricordare quali porte hanno gli indirizzi MAC assegnati. Un indirizzo MAC opera all'interno del Layer 2 del modello di riferimento OSI. Un indirizzo MAC distingue semplicemente un dispositivo da un altro con ogni dispositivo assegnato un indirizzo MAC univoco. Utilizza tecniche di switching basate su hardware per gestire il traffico in una LAN (Local Area Network). Poiché il passaggio avviene a livello 2, il processo è abbastanza veloce perché tutto ciò che fa è ordinare gli indirizzi MAC a livello fisico. In termini semplici, uno switch Layer 2 funge da ponte tra più dispositivi.
Un interruttore di livello 3 è esattamente l'opposto di ciò che fa un interruttore di livello 2. Gli switch di livello 2 non erano in grado di instradare i pacchetti di dati sul layer 3. A differenza degli switch Layer 2, Layer 3 esegue il routing utilizzando gli indirizzi IP. È un dispositivo hardware specializzato utilizzato nell'instradamento dei pacchetti di dati. Gli switch Layer 3 hanno capacità di commutazione veloci e hanno una maggiore densità di porte. Si tratta di aggiornamenti significativi rispetto ai router tradizionali per fornire prestazioni migliori e il vantaggio principale dell'utilizzo degli switch Layer 3 è che possono instradare i pacchetti di dati senza fare ulteriori salti di rete, rendendoli così più veloci dei router. Tuttavia, mancano alcune funzionalità aggiunte di un router. Gli switch Layer 3 sono comunemente usati nelle grandi aziende. In poche parole, uno switch Layer 3 non è altro che un router ad alta velocità ma senza connettività WAN.
- La commutazione opera sul livello 2 del modello di riferimento OSI, in cui i pacchetti di dati vengono reindirizzati a una porta di destinazione in base agli indirizzi MAC. Quindi Layer 2 commuta semplicemente la commutazione. Un interruttore di livello 3, d'altra parte, è un dispositivo hardware specializzato utilizzato per il routing di pacchetti di dati che utilizzano indirizzi IP. Quindi fa semplicemente il routing.
- Uno switch Layer 2 può solo cambiare i pacchetti da una porta a un'altra, dove come switch Layer 3 è in grado sia di switching che di routing. Bene, il routing non è possibile con la commutazione di livello 2, il che significa che i dispositivi possono comunicare all'interno della stessa rete. Nella commutazione di livello 3, i dispositivi possono comunicare sia all'interno che all'esterno delle reti.
- Gli switch di livello 2 utilizzano gli indirizzi MAC dei dispositivi per reindirizzare i pacchetti di dati dalla porta di origine alla porta di destinazione. Reindirizzano i pacchetti mantenendo una tabella degli indirizzi MAC. Gli switch Layer 3, al contrario, utilizzano gli indirizzi IP per collegare insieme varie sottoreti utilizzando protocolli di routing speciali
- La commutazione di livello 2 è basata su hardware e gli switch utilizzano ASIC (circuiti integrati specifici dell'applicazione) per mantenere la tabella degli indirizzi MAC. Switch e bridge utilizzano il passaggio 2 come una tipica LAN, che suddivide un dominio di grandi dimensioni in più domini più piccoli. Gli switch utilizzano un processo chiamato Address Resolution Protocol (ARP) per determinare gli indirizzi MAC di altri dispositivi. Gli switch Layer 3 sono una moderna combinazione di switch e router, che vengono comunemente utilizzati per il routing all'interno di LAN virtuali (VLAN).
- Gli switch normalmente funzionanti al Layer 2 impiegano meno tempo di quello operativo sul Layer 3. Tutto ciò che fanno è assegnare gli indirizzi MAC per reindirizzare i pacchetti dalla porta source alla porta di destinazione nella commutazione Layer 2. Al contrario, gli switch di livello 2 richiedono un po 'di tempo per esaminare i pacchetti di dati prima di trovare il percorso migliore per inviare i pacchetti alla loro porta di destinazione.
Interruttore di livello 2 | Interruttore di livello 3 |
La commutazione funziona sul livello 2 del modello di riferimento OSI. | Gli switch Layer 3 eseguono sia la commutazione che il routing. |
Usa gli indirizzi MAC per facilitare la comunicazione all'interno di dispositivi della stessa rete. | Usa gli indirizzi IP per collegare tra loro diverse sottoreti usando i protocolli di routing dinamico. |
È un singolo dominio di trasmissione. | È un dominio di trasmissione multiplo. |
I dispositivi possono comunicare solo all'interno della stessa rete. | I dispositivi possono comunicare all'interno o all'esterno delle reti. |
Passare al Layer 2 è abbastanza veloce in quanto non guardano la porzione Layer 3 dei pacchetti di dati. | Ci vuole tempo per esaminare i pacchetti di dati prima di inviarli alla loro destinazione. |
La velocità e l'efficienza di un interruttore di rete sono determinate dal processore, dal fabric di commutazione e dal suo algoritmo. E la sua complessità dipende dal livello in cui lo switch opera nel modello Open Systems Interconnection (OSI). Il modello OSI è un modello concettuale che standardizza le funzioni di comunicazione su come le applicazioni devono comunicare attraverso la rete. Il modello OSI è stato creato per garantire che i sistemi di comunicazione dei dati in tutto il mondo siano compatibili tra loro. La rete informatica media è stata dominata dagli switch Layer 2 per molti anni. Ma con l'aumentare della complessità, le applicazioni richiedono una configurazione di rete più robusta e affidabile. È qui che gli interruttori di livello 3 arrivano all'immagine.