Perbedaan Switch Layer-2 vs Layer-3

Switch jaringan dibagi berdasarkan lapisan OSI tempat mereka beroperasi. Switch Layer-2 bekerja di lapisan data-link (layer 2 OSI) dan meneruskan frame berdasarkan alamat MAC perangkat, sedangkan Switch Layer-3 beroperasi di lapisan jaringan (layer 3 OSI) dan melakukan pengalihan paket berdasarkan alamat IP. Switch Layer-2 hanya memahami alamat MAC, sedangkan switch Layer-3 memahami alamat IP serta dapat melakukan routing antar-jaringan. Dengan kata lain, switch Layer-3 adalah switch multi-layer yang menggabungkan fungsi switching (layer 2) dengan kemampuan routing (layer 3).

Switch Layer-2 beroperasi murni pada lapisan 2 model OSI, berfungsi sebagai bridge multiport yang meneruskan data dalam satu network lokal (LAN) berdasarkan alamat MAC tujuan. Switch jenis ini membangun tabel MAC untuk setiap port fisiknya, lalu meneruskan frame secara langsung ke port yang sesuai. Protokol Address Resolution Protocol (ARP) sering digunakan untuk menghubungkan alamat IP ke alamat MAC dalam segmen Layer-2. Karena tidak melakukan routing, switch Layer-2 hanya membentuk satu broadcast domain per VLAN. Dengan demikian, komunikasi antar perangkat di VLAN yang sama tidak membutuhkan routing IP; switch cukup mem-forward frame berdasarkan MAC tabel.

Fungsi Utama Switch Layer-2 antara lain: menghubungkan perangkat dalam satu segmen LAN, membuat Virtual LAN (VLAN) untuk segmentasi jaringan, serta memanfaatkan hardware switching untuk throughput tinggi. Switch Layer-2 umumnya memiliki banyak port dan latensi rendah karena tidak melakukan perhitungan routing berat. Contoh implementasi nyata, misalnya Cisco Catalyst 2960 yang merupakan switch Layer-2 kelas entry-level, atau MikroTik Cloud Smart Switch (CSS326) yang didesain untuk fungsi switching kecepatan wire-speed. Secara umum, switch Layer-2 cocok untuk jaringan kecil atau kantor cabang dengan trafik lokal tinggi karena biayanya lebih terjangkau.

Kelebihan Switch Layer-2:

• Kecepatan Tinggi: Forwarding berbasis hardware (MAC) membuat latency sangat rendah.
• Biaya Lebih Murah: Teknologi sederhana (tanpa routing) menjadikannya ekonomis.
• Manajemen Sederhana: Pengaturan VLAN dan keamanan dasar cukup mudah dilakukan.

Kekurangan Switch Layer-2:

• Tidak Bisa Routing: Hanya bekerja di satu segmen/VLAN. Untuk menghubungkan antar-VLAN memerlukan router atau Layer-3 switch.
• Broadcast Domain Besar: Satu VLAN menciptakan broadcast domain yang dapat menyebabkan broadcast storm jika terlalu besar.
• Fitur Terbatas: Tidak mendukung protokol routing dinamis (RIP, OSPF, dll.) atau kebijakan yang berbasis IP.

Switch Layer-3: Pengertian dan Karakteristik

Switch Layer-3, atau sering disebut multi-layer switch, beroperasi di lapisan jaringan (layer 3 OSI) sekaligus meneruskan traffic di layer 2. Selain berfungsi sebagai switch pada umumnya, switch Layer-3 memiliki kemampuan routing statis maupun dinamis antar subnet/VLAN. Dengan kata lain, switch ini dapat mem-forward paket berdasarkan alamat IP sumber dan tujuan, mirip router. Switch Layer-3 membangun tabel routing IP selain tabel MAC: saat paket datang, ia menentukan subnet tujuan, mencari entri routing, dan meneruskan paket ke interface VLAN atau port yang sesuai.

Switch Layer-3 ideal untuk jaringan yang lebih kompleks. Misalnya, dalam sebuah kampus atau kantor besar yang memiliki banyak VLAN, switch Layer-3 dapat menghubungkan berbagai VLAN tersebut secara langsung. Tiap VLAN diberi antarmuka virtual di switch Layer-3 dengan IP berbeda, sehingga komunikasi antar-VLAN dapat dilakukan tanpa perangkat terpisah. Switch ini juga mendukung protokol routing (seperti RIP, OSPF, VRRP) untuk adaptasi jaringan dinamis.

Fitur utama switch Layer-3 meliputi kemampuan routing antar-VLAN, dukungan protokol routing, dan segmentasi network yang lebih baik. Switch ini masih menggunakan switching hardware sehingga throughput-nya tinggi, namun memiliki tambahan delay kecil untuk lookup IP routing. Contoh produk yang representatif adalah MikroTik Cloud Router Switch (CRS); misalnya model CRS125-24G-1S-2HnD-IN, yang dijelaskan sebagai “Layer 3 Smart Switch” yang menggabungkan fitur router dan switch dalam satu perangkat. Di kelas enterprise, Cisco Catalyst seri 3560/3750 adalah contoh switch multi-layer yang mendukung routing statis maupun dinamis (Catalyst 3560 disebut “fixed configuration, multilayer switch” dengan kemampuan RIP/IP routing). Pada TP-Link, seri JetStream T3700 juga termasuk Layer-3 Managed Switch yang mendukung protokol RIP, OSPF, VRRP dan lainnya.

Kelebihan Switch Layer-3:

• Routing Antar VLAN: Dapat menghubungkan berbagai subnet/VLAN tanpa perlu router terpisah.
• Skalabilitas Tinggi: Lebih cocok untuk jaringan menengah/besar dengan banyak segmentasi.
• Integrasi Routing Hardware: Melakukan routing lebih cepat daripada router berbasis software, cocok untuk trafik internal tinggi.

Kekurangan Switch Layer-3:

• Harga Lebih Mahal: Fitur tambahan routing dan hardware lebih kompleks membuat biayanya lebih tinggi.
• Konfigurasi Lebih Rumit: Memerlukan pengaturan IP, routing protocol, dan manajemen VLAN yang lebih teliti.
• Tidak Menggantikan Router Penuh: Meskipun mendukung routing, Layer-3 switch umumnya tidak sekompleks router dalam hal fitur VPN, firewall, atau WAN.

Tabel Perbandingan Switch Layer-2 vs Layer-3

Contoh Aplikasi Dunia Nyata

Pada kenyataannya, pilihan antara switch Layer-2 dan Layer-3 tergantung kebutuhan jaringan:

• Jaringan Kecil / Kantor Cabang: Biasanya cukup menggunakan switch Layer-2. Semua perangkat dapat saling terhubung dalam satu VLAN. Contohnya di laboratorium komputer sekolah atau kantor cabang kecil, switch Layer-2 seperti Cisco Catalyst 2960 atau TP-Link JetStream TL-SG3424 sudah memadai.
• Jaringan dengan Banyak VLAN: Di kampus atau perusahaan besar, sering terdapat pemisahan departemen berdasarkan VLAN (misal VLAN manajemen, karyawan, tamu). Interaksi antar departemen memerlukan routing. Di sini switch Layer-3 sangat berguna, misalnya Cisco Catalyst 3560/3850 atau MikroTik Cloud Router Switch yang bisa melakukan inter-VLAN routing tanpa perangkat terpisah.
• Jaringan Data Center / Router-on-a-Stick: Untuk pusat data atau skenario router-on-a-stick, switch Layer-3 mempercepat proses routing internal. Misalnya, topologi dua jaringan terpisah (VLAN 10 dan VLAN 20) seperti pada gambar sebelumnya, switch Layer-3 langsung melakukan proses routing antar-subnet. Hal ini mempercepat trafik internal dibanding mem-bounce paket ke router eksternal.
• Lingkungan Industri & CCTV: Switch industri sering diperlukan PoE dan penggunaan sederhana. Layer-2 unmanaged atau smart switch (MikroTik CSS, TP-Link T1500) banyak dipakai untuk koneksi IP camera atau access point. Bila jaringan bertumbuh kompleks, perusahaan dapat meng-upgrade ke switch Layer-3 (misal MikroTik CRS atau TP-Link T3700) untuk segmentasi VLAN dan routing di lapangan.

Contoh Produk Switch Layer-2 dan Layer-3

Beberapa produk populer mencerminkan perbedaan Layer-2 dan Layer-3:

• Cisco: Layer-2 – Catalyst 2960 series disebut sebagai “leading Layer-2 edge switches” untuk jaringan akses. Layer-3 – Catalyst 3560/3750 adalah switch multi-layer (multilayer switch) yang mendukung IP routing (ada image menyebut “multilayer switch” dan kemampuan routing RIP).
• MikroTik: Layer-2 – CSS series (Cloud Smart Switch) seperti CSS326-24G memiliki SwOS dan berfungsi sebagai switch managed murni. Layer-3 – CRS series (Cloud Router Switch) misalnya CRS125, digambarkan sebagai “Layer 3 Smart Switch” yang menggabungkan fitur router dan switch dalam satu perangkat.
• TP-Link: Layer-2 – JetStream TL-SG5xxx atau TL-SG34xx, seperti TL-SG5428 (24 port Gigabit L2 managed switch) yang menyediakan fitur manajemen layer-2 penuh. Layer-3 – JetStream T3xxx (sekarang Omada series) seperti T3700G-28TQ adalah switch L3 managed yang mendukung protokol routing RIP/OSPF/VRRP.

Tabel berikut merangkum perbedaan utama mereka secara singkat.

Kesimpulan

Secara ringkas, switch Layer-2 hanya melakukan switching berdasarkan alamat MAC di dalam satu segmen jaringan, ideal untuk jaringan sederhana dan biaya rendah. Sedangkan switch Layer-3 memiliki kemampuan tambahan untuk melakukan routing berbasis IP dan menghubungkan beberapa VLAN secara langsung. Kelebihan utama switch Layer-3 adalah kemampuan inter-VLAN routing tanpa perlu router terpisah, sedangkan kelemahannya adalah biaya dan kompleksitas konfigurasi yang lebih tinggi. Pemilihan antara keduanya harus disesuaikan dengan skala jaringan dan kebutuhan trafik: untuk kebutuhan lokal sederhana gunakan Layer-2, untuk jaringan yang membutuhkan segmentasi dan routing antar-subnet gunakan Layer-3.