Quando o switch conversa com o roteador

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Eu li muito sobre como os switches avançam na LAN, mas pouco sobre como os switches conversam com o roteador.

Quando um switch envia pacotes ao roteador? É quando não encontra o destinatário na mesma LAN?

switch router

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Isso meio que depende.

A operação primária normal de um comutador é encaminhar quadros de um host no domínio L2 para outro host com base no endereço MAC de destino. Portanto, nesse sentido, um switch só encaminhará quadros para o roteador se o quadro recebido tiver o endereço MAC do roteador como destino.

No entanto, se for um switch gerenciado, também estará atuando como host na rede e como dispositivo L2. Portanto, o tráfego de gerenciamento que precisa ser roteado (por exemplo, para hosts em uma sub-rede / rede diferente) será enviado pelo switch ao roteador (assumindo que o roteamento / gateway padrão corretos estejam no local).

— YLearn
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Isso é verdade, mas eu não queria me aprofundar muito nas exceções e confundir o OP.

— Ron Maupin

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Eu sei, mas às vezes as exceções que são omitidas também podem causar confusão (especialmente quando há pouco contexto / pano de fundo por trás da pergunta). Pensei em acrescentar minha resposta e, esperançosamente, fornecer uma outra visão que ajude a compreensão do OP.

— YLearn

A primeira parte da resposta está correta, mas não acho que a explique adequadamente. A segunda parte da resposta também está correta, mas acho que é irrelevante para a pergunta e acrescenta confusão.

— Dave Noonan

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Os comutadores não enviam pacotes, eles enviam quadros. Um switch encaminha apenas os quadros da camada 2 de interface para interface. Para o switch, um roteador é apenas outro host. O switch conversa com o roteador quando ele possui um quadro endereçado ao endereço MAC do roteador.

— Ron Maupin
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Com base na maneira como você formulou sua pergunta, acho que o ponto importante a saber é que a decisão de o pacote ir ou não ao roteador é tomada pelo switch, mas pelo host de envio nessa LAN.

O host (PC ou roteador) determina que o destino não está na rede local e que precisa ser encaminhado ao roteador. Nesse caso, o host define o endereço MAC de destino como o do roteador. O switch então encaminha pacotes com base no endereço MAC. Não sabe se é um roteador ou outra coisa.

— Ron Trunk
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Exatamente. Um switch envia todos os pacotes recebidos a todos os dispositivos que não podem ter certeza de que não precisam recebê-lo. Portanto, um switch conversa com um roteador quando recebe um pacote e não pode ter certeza de que não deve ir ao roteador.

— David Schwartz

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Os comutadores vêm em diferentes sabores do JavaDeveloper. Por que você precisa de um switch? Porque você deseja que mais de 2 hosts compartilhem um meio de comunicação comum. Se você possui 2 PCs e eles não estão longe um do outro, você pode conectar um cabo Ethernet entre eles, atribuir endereços IP e começar a se comunicar. E se você tiver 15 PCs? Então você quer ter um meio compartilhado, um ponto de encontro onde todos estão disponíveis.

Vamos continuar com a mesma analogia. Você conectou o switch, fez o cabeamento, empregou um mecanismo de distribuição IP e atribuiu a cada um um endereço 192.168.1.x / 24. Você verá que eles podem alcançar outros. Você pode criar uma pasta compartilhada em um e enviar / receber arquivos de outros, você está conectado.

Agora imagine que você queria que você e os PCs de seus vizinhos se comuniquem, ele usa uma sub-rede diferente e você não tem portas Ethernet suficientes. Agora você precisa de outro mecanismo que direcione o tráfego entre vocês dois. Você encontrou um roteador com duas interfaces e conectou um cabo do seu comutador a uma interface e outro cabo do comutador do seu vizinho à outra interface. Por que você conectou este cabo a comutadores, mas não a uma impressora? Porque todo mundo está lá e disponível. Se você vê o mundo do ponto de vista do roteador, tenho 2 redes de cada lado, uma fala alemão, outra fala francês. Para poder permitir que você se comunique, é necessário falar os dois idiomas. É por isso que em cada interface do roteador, você atribui um endereço IP de cada sub-rede ao lado correto (o seu será 192.168.1.x / 24). Ele é o seu portão virtual para a casa do seu vizinho. Se sua rede precisa comunicar seus vizinhos, você deve bater na porta virtual. O endereço que você acabou de atribuir na interface do roteador é o gateway da sua rede para outra rede, o que faz sentido, certo? Se você possui um PC que se comunica apenas com a impressora, não precisa atribuir a ele um endereço de gateway. Por que deveria? Ele sempre fica em casa.

Quando um switch fala com o roteador? Quando precisar entrar em contato com outras redes adjacentes ou acessíveis.

(como outras pessoas escreveram, existem switches da camada 3 aos quais podem ser atribuídos endereços IP de outras redes, permitindo que você conheça todo mundo lá, mas não vou falar sobre isso. Escrevi muito, por favor, não me interpretem mal, existem outras pessoas que podem usar esse segmento)

Espero que isto ajude.

— Sinan Taskin
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Um switch gerenciado com um endereço IP não é necessariamente um switch de camada 3. O switch (a menos que tenha seu próprio endereço IP para gerenciamento) nunca tenta acessar outra rede. O switch não tem conceito de redes, que são uma construção da camada 3, porque é um dispositivo da camada 2; ele não olha mais profundamente no quadro para descobrir o endereço da camada 3, de modo que não sabe que o pacote da camada 3 precisa ir para uma rede diferente.

— Ron Maupin

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Um comutador normal (camada 2) envia quadros de uma porta (entrada) para outra porta (saída) com base no endereço MAC de destino no quadro. Ele procurará sua tabela MAC

se o endereço MAC de destino estiver lá e, quando encontrado, ele usará a porta documentada para este MAC.
Se não for encontrado, inundará todas as portas com esse quadro.

— Bulki
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O host empacotará o pacote / quadro com o endereço MAC do roteador, com base no conhecimento de se o ponto final desejado está na mesma sub-rede (usando is mask). Se não estiver no segmento de sub-rede ou rede, ele encaminhará o pacote / quadro para o gateway padrão no segmento (roteador), o qual passará primeiro pelo comutador conectado. O comutador, sabendo que o endereço MAC não está conectado ao dispositivo na interface de entrada, consultará a tabela CAM e encaminhará o quadro para a interface necessária se houver informações MAC para o gateway (roteador) desejado. Caso contrário, o quadro será multicast de todas as portas com um arp solicitando o endereço mac desejado até receber uma resposta do DGW (roteador), que iniciará o processo de estabelecimento de um link e a comunicação necessária. Este' s em poucas palavras. Felizmente, não perdi nenhum detalhe importante.

— Ty Smith
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