L'Hub è il dispositivo più elementare, operante al Livello 1 (Fisico). Agisce come un "ripetitore ignorante", trasmettendo ogni segnale elettrico ricevuto in ingresso a tutte le altre porte indistintamente. Questa modalità operativa genera un unico grande Dominio di Collisione. A causa della collisione dei segnali, l'efficienza della rete diminuisce proporzionalmente all'aumentare dei dispositivi collegati.
Lo Switch è un dispositivo intelligente che opera al Livello 2 (Data Link). La sua funzione principale è segmentare la rete per ridurre il traffico superfluo. A differenza dell'Hub, lo switch è in grado di dividere i domini di collisione, assegnando a ogni singola porta un dominio separato. Tuttavia, lo switch non fraziona il Dominio di Broadcast, ovvero l'insieme dei computer che ricevono un messaggio di broadcast trasmesso da uno di essi.
Il funzionamento dello switch si basa su due pilastri fondamentali:
Lo Switch L3 è un dispositivo ibrido che combina le funzionalità di uno switch L2 con la capacità di esaminare gli header IP ed eseguire routing tra VLAN o subnet diverse, senza dover passare per un router esterno dedicato.
Nelle reti aziendali con più VLAN, ogni comunicazione tra segmenti diversi richiederebbe normalmente un router fisico separato, creando un potenziale collo di bottiglia. Lo switch L3 gestisce questo routing internamente tramite hardware dedicato (ASIC), a velocità molto più elevate rispetto al routing software.
Confronto Switch L3 vs Router:
| Funzione | Switch L3 | Router |
|---|---|---|
| Routing tra VLAN | ✅ Sì, efficiente (ASIC) | ✅ Sì |
| Routing WAN / Internet | ❌ Limitato o assente | ✅ Nativo |
| NAT, Firewall, VPN | ❌ Generalmente no | ✅ Sì |
| Velocità di switching | ✅ Hardware (ASIC) | ⚠️ Spesso software |
Nota: Lo switch L3 non sostituisce completamente un router. Mancano funzionalità tipiche come NAT, gestione della connessione WAN e firewall avanzati.
Il dominio di broadcast di una rete è dato dall'insieme dei computer che ricevono un messaggio di broadcast trasmesso da uno di essi. Può essere separato solo da un Router o da uno Switch L3 con routing attivo.
Numero di host connessi alla stessa rete in uno stesso momento che possono generare collisioni di segnale tra loro.