5 de mai de 2009

Uma visão geral sobre Switches Camada 3



Nas arquiteturas de rede em geral, encontram-se hubs, switches e roteadores, onde os hubs e switches atuam como pontos centrais de cabeamento nos segmentos de LAN, enquanto o roteador cuida das funções de nível mais alto, como a tradução de protocolos de rede, o tráfego de dados entre segmentos de LAN e o acesso à WAN.


Em arquiteturas de redes simples o roteador acaba se tornando o Backbone da rede, provendo conexões a LANs , a servidores locais, a WAN e à Internet, exercendo múltiplas funções.

O tráfego de dados provenientes da WAN e da Internet tem aumentado a cada dia, exigindo cada vez mais do roteador e sobrecarregando-o, como conseqüência, cria-se nesse ponto um inevitável gargalo.
Para agravar ainda mais a situação, as empresas estão migrando para redes Fast Ethernet e os roteadores conseguem operar com pouco mais de meia dúzia de interfaces Fast Ethernet.

A medida que mais estações migram para Fast Ethernet, o Backbone precisa migrar para Gigabit Ethernet para poder oferecer uma largura de banda adequada. Considerando que cada interface Gigabit Ethernet requer taxas de transmissão em torno de 1,5 milhões de pacotes por segundo para operar sobre cabeamento de alta velocidade de forma satisfatória, e que os tradicionais roteadores baseados em software não ultrapassam 1 milhão de pacotes por segundo, conclui-se facilmente que o roteador será o maior ponto de afunilamento na transmissão de dados.

Atualizar os roteadores existentes para adequa-los ao aumento de tráfego da rede é oneroso, e em muitos casos pode-se não alcançar o desempenho desejado. Isto leva a uma busca por novas soluções.

A tecnologia ASIC

O desenvolvimento da tecnologia ASICs (Application Specific Integrated Circuits) resultou em uma geração de switches, os camada 3, que processam roteamento IP em hardware especializado, utilizando uma estrutura de memória compartilhada ou de comutação de barramento cruzado.

Exemplos de produtos de roteamento de alta velocidade são: Bay Networks Accelar, Cabletron SmartSwitch™ Router, Cisco Systems Catalyst 8500, Extreme Networks Summit, Foundry Networks Net/Turbo/BigIron Routers, Packet Engines PE-4884, Torrent Networking IP9000.

Os switches que utilizam essa tecnologia possuem uma taxa de transferência de dados mais alta que dos roteadores tradicionais, já que não oferecem todas as funcionalidades oferecidas pelos roteadores. Enquanto os roteadores podem operar como backbone de redes e dispositivos de acesso a WAN e à Internet, os novos switches, apesar de processarem o roteamento IP, só possuem interfaces LAN, não realizando conexões com a WAN ou com a Internet.

Um switch camada 3, também chamado acelerador de roteador, é o resultado da combinação do switch camada 2 (que opera com MACadress) com o roteamento IP da camada 3, ele controla o tráfego local que iria direto para o roteador. Utilizando a tecnologia das bridges de guardar endereços e aprendendo a localização do endereço IP nas várias portas, esse switch monta dinamicamente sua própria tabela de roteamento, utilizando essas informações para selecionar os dados que serão enviados ao roteador.

Os dados que realmente precisam ser manipulados pelo roteador é que são enviados, mas na maioria dos casos os dados podem ser simplesmente enviados a sub-rede apropriada, tarefa que passa a ser executada pelo switch. A diferença entre os switches camada 3 e os camada 2 é que o primeiro pode direcionar o tráfego de dados de forma inteligente, enquanto o segundo passa adiante todos os dados sem examiná-los.

Combinando um roteador tradicional baseado em software com um switch camada 3, pode-se reduzir consideravelmente a carga de trabalho sobre o roteador e aumentar a taxa de transferência entre sub-redes para milhões de pacotes por segundo. Com esses switches as empresas podem manter o tráfego LAN a LAN fluindo, com um custo menor do que repor os roteadores existentes.

Fonte:
www.blackbox.com.br/html/bboxexplica/switchescamada3.htm

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