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Los conmutadores de capa 3 (L3), que funcionan en la capa 3 del modelo OSI, son conmutadores de red con capacidades de enrutamiento. Pueden enrutar el tráfico entre varias redes y proporcionar conmutación de alta velocidad. Cabe destacar que los conmutadores Cisco en la capa 3 se encuentran entre los más populares en el mercado de conmutadores L3. Los clientes que buscan comprar conmutadores L3 deben considerar a Cisco como una de las mejores marcas.
Cuando se busca un conmutador L3 Cisco, se notará que estos conmutadores vienen en diferentes tipos:
Conmutadores de servicios IP
Este tipo de conmutador L3 de Cisco está diseñado para ayudar al despliegue de infraestructuras virtualizadas y en la nube. Proporcionan servicios integrales de capa 2 y también proporcionan servicios de enrutamiento de multidifusión. Además, cuentan con robustos servicios de enrutamiento en la capa 3. Incluyen la serie Catalyst 9000 y la serie Catalyst 9500.
Conmutadores de base IP
Estos conmutadores proporcionan capacidades de enrutamiento de capa 3 fundamentales. Son fiables y seguros. Los conmutadores comunes en esta categoría incluyen el Catalyst 9300 y el Catalyst 9610.
Conmutadores de red de centro de datos
Cisco tiene algunos modelos de conmutadores de capa 3 que son específicamente adecuados para los centros de datos. Son ideales para la computación de alto rendimiento y la interconexión de servidores. Incluyen la serie Nexus 3000 y la serie Nexus 9000.
Conmutadores de red empresarial
Cisco tiene conmutadores L3 que han sido diseñados específicamente para empresas. Son de confianza para entregar soluciones de red de alto rendimiento. Incluyen la serie Catalyst 3650, Catalyst 3850 y Catalyst 4500E.
Conmutadores administrados en la nube
Estos son conmutadores de capa 3 Cisco que se pueden gestionar a través de la nube, incluso cuando no están conectados a la nube. Se caracterizan por su facilidad de uso. Algunos ejemplos son el Meraki MS450 y el Meraki MS350.
Conmutadores de núcleo de campus
Los conmutadores de capa 3 de Cisco se utilizan como columna vertebral en los diseños de redes corporativas. Son fiables y escalables. A menudo incluyen la serie Catalyst 9500.
Conmutadores de agregación de proveedores de servicios
Estos conmutadores son ampliamente utilizados por los proveedores de servicios. Agregan y atienden el tráfico de múltiples clientes. Ofrecen funciones avanzadas y normalmente incluyen la serie Catalyst 9600 y los conmutadores CRS-1 de Carrier IP Services.
Capacidades de enrutamiento:
Los conmutadores de capa 3 poseen capacidades de enrutamiento, lo que les permite enrutar el tráfico entre diferentes VLAN y subredes. Entre los protocolos de enrutamiento que los conmutadores Cisco admiten se encuentran los protocolos de enrutamiento activo (RIP), Open Shortest Path First (OSPF), EIGRP y Border Gateway Protocol (BGP).
Infraestructura de red segura:
Los conmutadores de capa 3 pueden integrarse con Cisco Identity Services Engine (ISE) para ofrecer una solución de control de acceso a la red que admite capacidades como el perfilado de dispositivos, el control de acceso basado en políticas y el control de acceso basado en la identidad. También pueden ofrecer capacidades como el control de acceso basado en políticas, la evaluación de postura, la gestión de invitados y la visibilidad.
Control de acceso y administración de la red:
Los conmutadores de capa 3 pueden proporcionar integración del sistema de prevención de intrusiones y reconocimiento de amenazas cognitivas de Cisco. Esta integración ayuda a identificar, proteger contra, detectar y responder a las amenazas de red mediante la inteligencia de amenazas. Estos conmutadores ofrecen visibilidad y control de la red a la vez que mejoran la seguridad mediante la integración con las soluciones de seguridad de Cisco.
Gestión de redes inalámbricas:
Los conmutadores de capa 3 de Cisco pueden integrarse con controladores y Cisco Prime Infrastructure. La integración ayuda a garantizar la aplicación coherente de políticas, el rendimiento de las aplicaciones y la visibilidad del tráfico de red cableado e inalámbrico. Ayuda a simplificar la gestión de redes inalámbricas a la vez que proporciona soporte para un rendimiento robusto y fiable.
Gestión avanzada de QoS y multidifusión:
Los conmutadores admiten varias características que proporcionan servicios diferenciados para múltiples aplicaciones. Incluyen 802.1p CoS, multidifusión, baja latencia, control y priorización de QoS, y servicio diferenciado DSCP. Los conmutadores proporcionan características de QoS que optimizan el rendimiento de las aplicaciones.
Los servicios de multidifusión incluyen la multidifusión IP con rastreo del protocolo de gestión de grupos de Internet (IGMP), dominios de multidifusión de Cisco y lenguaje de política de resolución de Cisco para proporcionar un soporte de multidifusión sin fisuras en toda la red.
Escalabilidad y flexibilidad:
Estos conmutadores ofrecen escalabilidad y flexibilidad que apoyan las necesidades de las redes de las organizaciones. Incluyen servicios IP basados en hardware y soporte para una gran cantidad de VLAN por interfaz, modelos de licencias flexibles y múltiples factores de forma. Las organizaciones pueden elegir las opciones y las funciones más adecuadas en función de sus requisitos específicos.
Los conmutadores proporcionan escalabilidad, lo que permite a las organizaciones ampliar sus redes sin comprometer el rendimiento. Pueden admitir una gran cantidad de interfaces, capacidad de direcciones IP, protocolos de enrutamiento y sesiones de multidifusión, lo que los convierte en una buena opción para entornos de red exigentes.
Redes de campus:
Los conmutadores de capa 3 son esenciales para las organizaciones y empresas que desean construir una red en campus de gran tamaño. Las organizaciones pueden conectar conmutadores de capa 3 para crear una única red coherente y sin fisuras y utilizar protocolos de enrutamiento para distribuir el tráfico y el servicio entre los conmutadores. Los usuarios pueden acceder a recursos como aplicaciones e Internet porque, gracias a esta configuración, los datos pueden moverse entre diferentes ubicaciones. Los conmutadores de capa 3 también pueden proporcionar funciones como Calidad de Servicio (QoS), que prioriza las actividades importantes como la Voz sobre IP (VoIP) y las videoconferencias, así como el soporte de multidifusión para servicios como la transmisión de vídeo. Los administradores de red pueden operar y monitorizar la red desde un lugar centralizado gracias a las capacidades de gestión remota.
Redes de centros de datos:
Los conmutadores de capa 3 desempeñan un papel crucial en los centros de datos conectando los servidores y dispositivos de almacenamiento dentro del centro y proporcionando acceso de alta velocidad a los recursos. Al crear redes virtuales dentro del centro de datos, los conmutadores de capa 3 hacen posible la virtualización de la red. Esto permite que diferentes aplicaciones y servicios funcionen de forma independiente a la vez que comparten la misma infraestructura física. Los conmutadores también tienen funciones de redundancia y equilibrio de carga para garantizar que las aplicaciones y los servicios críticos funcionen siempre. Utilizan protocolos de enrutamiento para mover los datos entre los recursos de red virtualizados de forma eficiente.
Redes de proveedores de servicios:
Los conmutadores de capa 3 son componentes críticos de las redes de proveedores de servicios, que son redes que se conectan a Internet o proporcionan servicios gestionados. Los proveedores de servicios utilizan conmutadores de capa 3 para agregar las conexiones de los clientes y enrutar el tráfico hacia y desde Internet. Estos conmutadores proporcionan funciones como las redes de área local virtuales (VLAN) para segmentar el tráfico de los clientes y el enrutamiento de multidifusión para admitir las videoconferencias y la transmisión. Los proveedores de servicios pueden implementar controles de calidad de servicio (QoS) para garantizar que las aplicaciones críticas reciban el ancho de banda y los recursos necesarios. Los conmutadores de capa 3 también ofrecen protocolos de redundancia para mantener la disponibilidad del servicio en caso de fallo.
Automatización de edificios:
Los conmutadores de capa 3 son importantes para conectar diferentes sistemas y dispositivos en los edificios y automatizar sus funciones. Estos conmutadores permiten que las redes se dividan en redes de área local virtuales (VLAN), permitiendo que la iluminación, la seguridad, la calefacción, la ventilación, el aire acondicionado y otros sistemas funcionen juntos de forma eficiente. Mediante la implementación de protocolos de enrutamiento, los conmutadores de capa 3 facilitan la transferencia fluida de datos entre sistemas para que la gestión de los edificios pueda monitorizar y controlar varios componentes desde una ubicación centralizada. Ayudan a mejorar la comodidad, la eficiencia energética y la seguridad en los edificios automatizados.
Para elegir un conmutador L3 Cisco, es importante considerar el tamaño de la red, el número de puertos necesarios, el tipo de conexión, el suministro de energía y el método de gestión.
Las organizaciones deben revisar el tamaño y el diseño de su red para determinar qué conmutadores Cisco admiten las funciones de capa 3. Es vital elegir un conmutador con suficientes puertos para acomodar todas las conexiones de clientes y dispositivos planificadas sin necesidad de hardware adicional.
Las organizaciones deben seleccionar un conmutador de capa 3 de Cisco que utilice una interfaz Gigabit Ethernet para la interconexión de redes centrales y centros de datos y Fast Ethernet para las oficinas sucursales y las ubicaciones perimetrales. También deben buscar conmutadores de capa 3 que admitan la alimentación a través de Ethernet (PoE) para alimentar directamente cámaras IP, puntos de acceso y teléfonos IP.
Un conmutador de capa 3 con capacidades de multidifusión e IPv6 es crucial si la organización utiliza videoconferencias, transmisión o aplicaciones de multidifusión. El soporte de IPv6 es necesario para proteger la red en el futuro y garantizar que todo el personal pueda conectarse a Internet a medida que los sistemas crecen.
Las organizaciones deben elegir un conmutador que permita el suministro de energía a través de la alimentación de CA y los puertos PoE. También deben considerar cómo se gestionará el conmutador, ya sea a través de la CLI, una herramienta de gestión de red, DNA Center o la opción de gestión basada en la nube de Cisco. El precio del conmutador de capa 3 se basa en sus capacidades, el número de puertos y un acuerdo de soporte y mantenimiento. Las organizaciones deben calcular el coste total de propiedad, incluyendo los costes de compra iniciales, los costes de soporte y gestión, los costes de actualización y el consumo de energía, antes de tomar una decisión.
Por último, las organizaciones deben utilizar la herramienta de optimización de red de Cisco para validar su diseño y la colocación del conmutador dentro de la red. La herramienta determinará el número de conmutadores y sus modelos en función del ancho de banda previsto y los requisitos de usuarios concurrentes.
P: ¿Cuáles son las ventajas de utilizar conmutadores de capa 3?
R: El uso de conmutadores de capa 3 tiene múltiples beneficios, incluido un mejor rendimiento de la red, una seguridad mejorada y una gestión de red simplificada. Resuelven muchos problemas a los que se enfrentan las organizaciones de TI, como proporcionar aplicaciones de gran ancho de banda, asegurar los datos confidenciales y garantizar operaciones de red fiables.
P: ¿Qué es la multidifusión en la conmutación?
R: La multidifusión es un método que permite la distribución simultánea de datos, vídeo o contenidos de audio a varios usuarios utilizando los recursos del servidor de forma eficiente y el ancho de banda sin esfuerzo. La distribución de multidifusión es eficiente porque, en lugar de enviar copias separadas de los datos a cada usuario, los datos se envían sólo una vez a través de una red de multidifusión.
P: ¿Cómo funciona la conmutación?
R: Los conmutadores funcionan recibiendo paquetes de datos en un puerto y reenviándolos a otro en función de la dirección de destino del paquete. Para enviar el paquete, el conmutador busca la dirección en su tabla de direcciones MAC para enviarla al puerto correcto. El conmutador aprende los puertos a los que están conectados los dispositivos examinando la dirección de origen de los paquetes entrantes.
P: ¿Qué significa L3 en un conmutador?
R: El conmutador L3 se basa en gran medida en la arquitectura multicapa definida en el modelo ISO/OSI. Este conmutador de capa 3 cisco utiliza una dirección IP de capa 3 para enrutar los paquetes dentro de la red conmutada y entre diferentes redes. Utiliza técnicas de enrutamiento basadas en hardware para realizar su enrutamiento. El conmutador enrutar los paquetes en función de la dirección IPv4 o IPv6.