Equipamentos de Camada 1

1. Definicao

Equipamentos de Camada 1 e um equipamento de rede utilizado na infraestrutura de comunicacao de dados, classificado na categoria de Equipamentos de Camada 1. Estes dispositivos sao responsaveis por encaminhar, filtrar, rotear ou processar o trafego de rede entre dispositivos finais e entre segmentos de rede distintos.

2. Posicionamento na Pilha OSI

3. Arquitetura Interna

Data Plane vs Control Plane

• Data Plane: Processa pacote a pacote em hardware (ASIC, NPU). Bilhoes de pps.
• Control Plane: Gestao, protocolos de roteamento, SNMP, CLI. Centenas de mudancas/s.

ASIC vs NPU vs x86

4. Caracteristicas Operacionais

• Capacidade de forwarding: Medida em pps ou bps.
• Capacidade de switching: Soma do throughput full-duplex de todas as portas.
• Latencia: Cut-through 3-5 us, Store-and-forward 5-30 us.
• Tabela CAM: 8K-1M entradas.
• Buffer: 1-4 MB por porta.
• Consumo: 5W (residencial) a 10kW+ (core).

5. Modos de Operacao

Store-and-Forward

Recebe quadro inteiro, verifica FCS, encaminha se valido. Latencia proporcional ao tamanho.

Cut-Through

Encaminha apos ler MAC destino (6 bytes). Latencia fixa 3-5 us. Propaga erros.

Fragment-Free

Hibrido: recebe ate 64 bytes (minimo Ethernet). Detecta colisoes.

6. Configuracao Tipica

Cisco IOS

interface FastEthernet0/1
  switchport mode access
  switchport access vlan 10
  spanning-tree portfast
  no shutdown

interface GigabitEthernet0/1
  switchport trunk encapsulation dot1q
  switchport mode trunk
  switchport trunk allowed vlan 10,20,30
  no shutdown

Linux

ip link set dev eth0 up
ip addr add 10.0.0.1/24 dev eth0
sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

7. Comparacao entre Tipos

Switch vs Roteador

Hub vs Switch

8. Capacidades de Performance