¿Qué es un conmutador de red y cómo funciona?

Los conmutadores de red son los componentes centrales de las redes. Un conmutador de red es un dispositivo inteligente que tiene una función de communicación full-duplex y mediante el uso del conmutador de red en la industria puede utilizar eficientemente su ancho de banda. Hoy en día, las redes son esenciales para ofrecer entretenimiento al usuario final, para dar soporte a la empresa y también admiten todo tipo de communicación.

¿Qué es un conmutador de red?

Un conmutador de red es un dispositivo que funciona en la capa 2 (capa de enlace de datos) del modelo OSI. Un router o cualquier otro dispositivo de usuario que esté físicamente conectado a los puertos del conmutador de red envía directamente los paquetes al puerto del conmutador de red y éste los envía al otro puerto del conmutador que está directamente conectado a Internet. Hoy en día, los conmutadores de red también funcionan en la capa 3 del modelo OSI. La capa 3 de la red también se encarga del enrutamiento. En las redes, los conmutadores se utilizan para conectar más dispositivos, en su mayoría dispositivos de usuario, como puntos de acceso inalámbricos, cámaras, ordenadores, impresoras, etc. También permiten que distintos dispositivos se communiquen con dispositivos de la red enviando paquetes de datos. Existen dos tipos de conmutadores. Pueden estar basados en software, que gestiona los dispositivos virtuales, o en hardware, que controla la red física. Los conmutadores están conectados directamente con los sistemas informáticos que alojan la máquina virtual en los centros de datos. Los conmutadores pueden gestionar una gran cantidad de tráfico de red.

Los conmutadores de red utilizan los cables Ethernet en la conexión de área local (LAN). Los conmutadores deciden en función de la dirección física o mac del dispositivo y, a continuación, envían el paquete de acuerdo con la información que está disponible en la dirección mac.

¿Cómo funciona el conmutador de red?

Cuando cualquier dispositivo se conecta al conmutador, éste aprende automáticamente su dirección mac (Media access control). La dirección mac es una pieza de código que se adjunta a la tarjeta de interfaz de red (NIC) del dispositivo, y esa tarjeta de interfaz de red se conecta con el puerto Ethernet del dispositivo, y luego esa Ethernet se conecta al conmutador.

En la red, el dispositivo físico se identifica por su dirección mac y, en función de ésta, el dispositivo asigna una IP que se asigna dinámicamente y cambia según los requisitos de la red. Cada dispositivo de la red envía paquetes entre sí para communicarse utilizando el conmutador. Cuando un dispositivo envía paquetes a otro, el paquete llega primero al conmutador. A continuación, el conmutador de red lee la cabecera del paquete y, basándose en la información de la cabecera, decide qué hacer con el paquete. En la cabecera del paquete, los conmutadores coinciden con la dirección mac del dispositivo de destino y luego envían el paquete a los puertos apropiados y luego los paquetes se mueven a su dispositivo de destino.

Ahora, la mayoría de los conmutadores tienen funcionalidad full-duplex, en la que los paquetes que van y vienen de un dispositivo tienen acceso a todo el ancho de banda de la conexión del conmutador. (Piense en dos personas conversando por un teléfono móvil en lugar de por un walkie-talkie. El funcionamiento full-duplex superó la colisión del tráfico de red.

La mayoría de los conmutadores de red funcionan en capa 2, pero ahora todos los nuevos conmutadores también tienen la función de funcionar en capa 3. Todos los conmutadores de capa 3 admiten Vlan (Virtual Lan), que crea una red lógica entre dispositivos de red. Todos los switches de capa 3 soportan la Vlan (Virtual Lan) que crea una red lógica entre los dispositivos de red. Cuando el tráfico de red se desplaza de una subred a otra, debe pasar por el conmutador. Como los conmutadores tienen capacidades de enrutamiento incorporadas, es más fácil para el conmutador mover el tráfico de una subred a otra subred.

Concentradores frente a conmutadores

Un concentrador es un dispositivo que funciona como un conmutador pero no es inteligente como éste. Un concentrador también comparte los recursos de diferentes dispositivos que están conectados directamente con el concentrador. Todos los dispositivos conectados al concentrador se conocen como segmento LAN.

La principal diferencia entre el switch y el hub es que si un dispositivo envía paquetes que están conectados con el hub, éste envía paquetes a todos los dispositivos que están conectados con el hub. Pero en el switch, el paquete sólo reenvía al puerto de destino porque el switch aprende la cabecera del paquete y toma una decisión. Los conmutadores son dispositivos inteligentes que utilizan sus recursos de forma más eficiente, así como el ancho de banda de la red.

Tipos de interruptores

En el mercado existen diferentes tipos de conmutadores. El número de dispositivos que necesite conectar en un lugar determinado, así como el tipo de velocidad de red y ancho de banda que necesiten esos dispositivos, determinarán el tamaño del conmutador. En las oficinas se utilizan sobre todo conmutadores de cuatro a ocho puertos, pero en la gran industria se emplean conmutadores grandes que tienen 128 puertos. Los conmutadores pequeños, que tienen entre cuatro y ocho puertos, caben en el escritorio o se colocan donde uno quiera, pero los grandes conmutadores se montan en bastidores y se instalan sobre todo en centros de datos o salas de servidores.

Los distintos conmutadores ofrecen diferentes velocidades de red. Algunos admiten hasta 100 Mbps en un solo puerto. Estos conmutadores se denominan conmutadores Fast Ethernet. Algunos conmutadores admiten hasta 1000 Mbps y 10000 Mbps. Estos conmutadores se denominan conmutadores Gigabit Ethernet.

1. Conmutadores gestionados:

Los conmutadores gestionados se utilizan sobre todo en las empresas porque ofrecen más funciones y tienen más características para los profesionales de TI. Los gestionados se configuran mediante la interfaz de línea command. Los switches gestionados admiten el protocolo SNMP (protocolo simple de gestión de red), que ayuda a solucionar los problemas de la red. Los switches gestionados también admiten Vlan y enrutamiento IP. Como los conmutadores gestionados tienen más funciones, el coste de un conmutador gestionado también es mayor que el de un conmutador no gestionado. Los conmutadores gestionados también protegen todo tipo de tráfico de red, ya que tienen mayor seguridad que los no gestionados.

2. Conmutadores no gestionados:

Los switches no gestionados son los switches más básicos que tienen alguna configuración básica. Los switches no gestionados sólo ofrecen algunas opciones que los usuarios pueden elegir en su configuración. Pueden tener valores predeterminados para cosas como la calidad del servicio, pero no se pueden modificar. Los switches no gestionados tienen la ventaja de tener un precio razonable, pero la falta de funciones los hace inadecuados para la mayoría de las aplicaciones empresariales.

Conclusión

Al leer este artículo, es posible que comprenda mejor cómo funciona un conmutador de red, cómo se conecta a otros dispositivos y en qué se diferencia de los concentradores y otros dispositivos de red. Los distintos conmutadores tienen funciones diferentes según su precio. Los conmutadores actuales cumplen todos los requisitos del centro de datos y también ofrecen distintas velocidades de red según las necesidades.