Por que devo usar uma rede comutada por meio de roteamento?

Question

Agora que os roteadores são acessíveis, por que devo construir uma rede usando switches da Camada 2, que degeneram para a transmissão em condições precárias, e não apenas usam o roteamento real na Camada 3?

Editar: tenho ótimas respostas. Deixe-me esclarecer a pergunta: É claro que, no nível mais baixo, você deseja conectar seus nós finais a um switch, não a um roteador (como demonstrado por AlReece). Estou me referindo a switches que são usados para interligar o tráfego entre segmentos - ou seja, switches conectados a outros switches.

    

Answer 1

Suponho que você esteja falando sobre a redução do domínio de broadcast entre todos os nós. Assim, todo domínio de broadcast em toda a rede é de 2 nós.

IPv4:

• Todos os computadores da rede têm endereços de gateway diferentes.
• Cada roteador usa muito mais endereços IP (o roteador de 16 portas usaria pelo menos 16 endereços IP).
• Haveria dois endereços IP "perdidos" para cada nó (rede e transmissão). Três, se você incluir o endereço IP do roteador extra.
• A configuração do roteador é muito mais complicada por causa de todos os endereços nele (imagine a substituição de um switch de 48 portas e o roteador de 48 endereços IP).
• O DHCP não funciona tão facilmente (por causa dos domínios de transmissão isolados). Isso pode ter efeitos nas redes em que você deseja uma funcionalidade sem fio ou outra.
  • O servidor DHCP terá que estar em cada sub-rede / vlan (se estiver usando vlans)
  • Mais servidores DHCP serão necessários
  • Os roteadores terão que ser configurados para encaminhar solicitações DHCP de outra forma.

IPv6:

• Os endereços de link local tornam-se quase inúteis (apenas 2 nós em cada rede).
• As redes são projetadas para serem / 64 não / 126
• Se você usar o / 126, perderá muito da qualidade da configuração automática (eles não se basearão automaticamente no endereço MAC).
• Se você não usar a configuração automática: tudo no IPv4, mas 8x pior (endereços de 128 bits)

Ambos:

• Os switches da Camada 3 são mais caros que os switches da Camada 2.
• Os protocolos de roteamento usam mais largura de banda para transferir informações de roteamento (BGP).
• Você precisa de mais endereços IP. A configuração desses endereços IP leva hardware, tempo, memória e possivelmente espaço em disco.
• Você ainda está usando uma camada 2 abaixo do endereço IP, portanto, em vez de apenas verificar a camada 3 em um ponto de vista, as informações da camada 3 são processadas em todos os pontos. (fica mais lento)
• Ligação / Entroncamento: Tanto quanto eu ainda posso dizer, você não pode adicionar um endereço IP para um dispositivo duas vezes (nenhum dos sistemas permitem). Se você tiver portas 2x1Gbps, não estou ciente de nenhuma maneira de agregar a largura de banda para um endereço IP em um nível de camada 3. Apenas a camada 2.

UPDATE

As tempestades de transmissão dependem honestamente de sua arquitetura e serviços. Se você tiver controle suficiente sobre uma rede (rack), as transmissões podem ser isoladas. Caso contrário, isole com base no caso de uso (Servidores, Estações de Trabalho, Compartilhamento de Arquivos, o que for necessário). Eu não tentaria encaixar um modelo em tudo, se não couber.

Mesmo após isolar o problema e configurar sua rede. Configure os comutadores para que eles enviem uma interceptação SNMP quando detectarem uma tempestade de difusão (quando puderem). Muitos switches podem ser configurados para evitar o impacto de uma tempestade de broadcast (deve minimizar os efeitos até que um administrador possa lidar com isso). Lidar com isso é importante, pode significar que um usuário está tentando atacar sua rede por dentro, um problema de configuração de rede, erro humano, dispositivos rouge, equipamento comprometido, etc (geralmente não é bom)

    

Answer 2

Normalmente, a comutação é mais rápida do que o roteamento (não há hierarquia, portanto, há pelo menos uma chance de menos pesquisas). No entanto, a comutação não é (tipicamente) hierárquica, portanto, você precisa (potencialmente) de tabelas de estado maiores ("tabelas de encaminhamento de MAC") em cada dispositivo.

A suposição de que tabelas de roteamento são menores depende de ter uma hierarquia decente de endereços IP, se você precisar de uma tabela de roteamento que contenha um / 32 para cada um de seus nós finais, você não ganhou nada (a tabela de roteamento isn menor do que o MAC fdb, não é tão fácil gerar automaticamente, pois ele se baseia em um protocolo de roteamento em vez de na inspeção de pacotes; se você ficar sem espaço na tabela de roteamento, não haverá degradação normal (ou , como você coloca "degenerado para broadcating"), seria apenas parar de trabalhar).

Então, em resumo, se eu fosse construir uma rede, usaria links roteados entre redes maiores e comutadas, tentando obter o melhor dos dois mundos.

    

Answer 3

Quatro coisas em que consigo pensar:

1. A camada 2 é mais simples que a camada 3, então, presumivelmente, os dispositivos de rede podem lidar com isso mais rapidamente, com menos sobrecarga do que a camada 3.

2. Tem havido muitos anos de trabalho em comutação, por isso é extremamente robusto e bem compreendido.

3. Alguns protocolos funcionam apenas na camada 2, por exemplo, abrangendo a árvore para evitar tempestades de transmissão.

4. Os dispositivos de comutação são mais baratos do que os dispositivos de encaminhamento, pelo que os seus custos são mais baixos.