Descripción general
la conmutación tradicional funciona en la capa 2 del modelo OSI, donde los paquetes se envían a un puerto de conmutador específico en función de las direcciones MAC de destino. El enrutamiento opera en la capa 3, donde los paquetes se envían a una dirección IP de siguiente salto específica, basada en la dirección IP de destino. Los dispositivos en el mismo segmento de capa 2 no necesitan enrutamiento para llegar a los pares locales., Lo que se necesita sin embargo es la dirección MAC de destino que se puede resolver a través del Protocolo de resolución de direcciones (ARP) como se ilustra a continuación:
aquí, PC a quiere enviar tráfico a PC B en la dirección IP 192.168.1.6. Sin embargo, no conoce la dirección MAC única, hasta que la descubre a través de un ARP, que se transmite a través del segmento de capa 2:
luego envía el paquete a la dirección MAC de destino adecuada, que el conmutador reenvía el puerto correcto basado en su tabla de direcciones MAC.,
dentro de un entorno de conmutador de capa 2 Existe un dominio de difusión. Cualquier tráfico de difusión en un conmutador será reenviado a todos los puertos con la excepción del puerto en el que llegó el paquete de difusión. Las emisiones están contenidas en el mismo segmento de la capa 2, ya que no atraviesan un límite de la capa 3.
Los dominios de difusión de capa 2 grandes pueden ser susceptibles a ciertos problemas no deseados, como tormentas de difusión, que tienen la capacidad de causar cortes de red. Además, puede ser preferible separar ciertos clientes en diferentes dominios de difusión por razones de seguridad y políticas., Aquí es cuando resulta útil configurar VLAN. Un switch de capa 2 puede asignar VLAN a puertos de switch específicos, que a su vez se encuentran en diferentes subredes de capa 3 y, por lo tanto, en diferentes dominios de difusión. Las VLAN permiten una mayor flexibilidad al permitir que diferentes redes de capa 3 compartan la misma infraestructura de capa 2. La siguiente imagen muestra un ejemplo de un entorno multi-VLAN en un switch de capa 2:
dado que las VLAN existen en su propia subred de capa 3, el enrutamiento tendrá que ocurrir para que el tráfico fluya entre VLAN., Aquí es donde se puede utilizar un interruptor de capa 3. Un interruptor de capa 3 es básicamente un interruptor que puede realizar funciones de enrutamiento además de la conmutación. Un equipo cliente requiere una puerta de enlace predeterminada para la conectividad de capa 3 a subredes remotas. Cuando el equipo envía tráfico a otra subred, la dirección MAC de destino en el paquete será la de la puerta de enlace predeterminada, que luego aceptará el paquete en la capa 2, y procederá a enrutar el tráfico al destino apropiado basado en su tabla de enrutamiento.
