O que é um comutador de rede e como funciona?

Os comutadores de rede são os principais componentes das redes. Um comutador de rede é um dispositivo inteligente que tem uma função de comunicação full-duplex e, ao utilizar o comutador de rede na indústria, pode utilizar eficazmente a sua largura de banda. Hoje em dia, as redes são essenciais para proporcionar entretenimento ao utilizador final, para apoiar as empresas e também suportam todos os tipos de comunicação co1TP14.

O que é Network Switch?

Um comutador de rede é um dispositivo que funciona no nível 2 (nível de ligação de dados) do modelo OSI. Um router ou outro dispositivo do utilizador final que esteja fisicamente ligado às portas do comutador de rede envia diretamente os pacotes para a porta do comutador de rede e este envia-os para a outra porta do comutador que está diretamente ligada à Internet. Atualmente, o comutador de rede também funciona no nível 3 do modelo OSI. A rede da camada 3 também se encarrega do encaminhamento. Nas redes, os comutadores são utilizados para ligar mais dispositivos, principalmente dispositivos de utilizador final, como o ponto de acesso sem fios, câmaras, computadores, impressoras, etc. Também permitem que diferentes dispositivos se comuniquem com dispositivos na rede através do envio de pacotes de dados. Os comutadores estão presentes em ambas as formas. Os comutadores podem ser baseados em software, que gere os dispositivos virtuais, e também podem ser baseados em hardware, que controla a rede física. Os comutadores estão diretamente ligados aos sistemas informáticos que alojam a máquina virtual nos centros de dados. Os comutadores podem gerir uma grande quantidade de tráfego de rede.

Os comutadores de rede utilizam os cabos Ethernet na ligação de área local (LAN). Os comutadores decidem com base no endereço físico ou mac do dispositivo e, em seguida, enviam o pacote de acordo com as informações disponíveis no endereço mac.

Como funciona o comutador de rede?

Quando um dispositivo é ligado ao comutador, este aprende automaticamente o seu endereço mac (Media Access Control). O endereço Mac é um pedaço de código que está ligado à placa de interface de rede (NIC) do dispositivo, e essa placa de interface de rede está ligada à porta Ethernet do dispositivo, e depois essa Ethernet liga-se ao comutador.

Na rede, o dispositivo físico é identificado pelo seu endereço MAC e, em função deste endereço MAC, o dispositivo atribui um IP que é atribuído dinamicamente e muda consoante os requisitos da rede. Cada dispositivo da rede envia pacotes uns aos outros para se comunicarem, utilizando o comutador. Quando um dispositivo envia pacotes para outro dispositivo, o pacote chega primeiro ao comutador. Em seguida, o comutador de rede lê o cabeçalho do pacote e, com base nas informações contidas no cabeçalho, decide o que fazer com o pacote. No cabeçalho do pacote, os comutadores fazem corresponder o endereço MAC do dispositivo de destino e, em seguida, enviam o pacote para as portas adequadas e, depois, os pacotes seguem para o dispositivo de destino.

Atualmente, a maioria dos comutadores tem uma funcionalidade full-duplex, em que os pacotes provenientes e destinados a um dispositivo têm acesso a toda a largura de banda da ligação do comutador. (Considere duas pessoas a conversar num telemóvel em vez de num walkie-talkie. O funcionamento full-duplex superou a colisão de tráfego na rede.

A maioria dos comutadores de rede funciona no nível 2, mas atualmente todos os novos comutadores têm também a função de funcionar no nível 3. Todos os comutadores de camada 3 suportam a Vlan (Virtual Lan), que cria uma rede lógica entre os dispositivos de rede. Quando o tráfego de rede passa de uma sub-rede para outra sub-rede, tem de passar pelo comutador. Como os comutadores têm capacidades de encaminhamento incorporadas, é mais fácil para o comutador deslocar o tráfego de uma sub-rede para outra sub-rede.

Hubs vs Switches

Um hub é um dispositivo que funciona como um interrutor, mas não é inteligente como um interrutor. Um dispositivo de hub também partilha os recursos de diferentes dispositivos que estão diretamente ligados ao hub. Todos os dispositivos que estão ligados ao hub são conhecidos como um segmento de LAN.

A principal diferença entre o comutador e o hub é que, se um dispositivo envia pacotes que estão ligados ao hub, este envia pacotes para todos os dispositivos que estão ligados ao hub. Mas no switch, o pacote apenas encaminha a porta de destino porque o switch aprende o cabeçalho do pacote e toma uma decisão. Os comutadores são dispositivos inteligentes que utilizam os seus recursos de forma mais eficiente, bem como a largura de banda da rede.

Tipos de interruptores

No mercado, existem diferentes tipos de comutadores disponíveis. O número de dispositivos que é necessário ligar num determinado local, bem como o tipo de velocidade da rede e a largura de banda necessária para esses dispositivos, determinarão a dimensão do comutador. Nos escritórios, são utilizados maioritariamente comutadores de quatro a oito portas, mas na grande indústria são utilizados comutadores de grandes dimensões, com 128 portas. Os comutadores pequenos, com quatro a oito portas, cabem no seu ambiente de trabalho ou podem ser colocados onde quiser, mas os comutadores grandes podem ser montados em bastidor e são instalados principalmente num centro de dados ou numa sala de servidores.

Os diferentes comutadores oferecem diferentes velocidades de rede. Alguns comutadores suportam até 100 Mbps numa única porta. Esses comutadores são designados por comutadores Ethernet rápidos. Alguns comutadores suportam até 1000 Mbps e 10000 Mbps. Esses comutadores são designados por comutadores gigabit Ethernet.

1. Switches geridos:

Os comutadores geridos são mais utilizados nas empresas porque oferecem mais funções e têm mais caraterísticas para os profissionais de TI. Os comutadores geridos são configurados através da interface de linha command. Os comutadores geridos suportam o protocolo SNMP (protocolo simples de gestão de rede), que ajuda a resolver os problemas da rede. Os comutadores geridos também suportam o encaminhamento de Vlan e IP. Como os comutadores geridos têm mais funções, o custo de um comutador gerido também é mais elevado do que o de um comutador não gerido. Os comutadores geridos também protegem todos os tipos de tráfego de rede, porque os comutadores geridos têm melhor segurança do que os comutadores não geridos.

2. Switches não geridos:

Os comutadores não geridos são os comutadores mais básicos que têm uma configuração básica. Os comutadores não geridos oferecem apenas algumas opções que os utilizadores podem escolher na sua configuração. Podem ter predefinições pré-determinadas para aspectos como a qualidade do serviço, mas não podem ser alteradas. Os comutadores não geridos têm a vantagem de terem um preço razoável, mas a falta de funcionalidades torna-os inadequados para a maioria das aplicações empresariais.

Conclusão

Ao ler este artigo, poderá compreender melhor como funciona um comutador de rede, como se liga a outros dispositivos e como difere dos hubs e de outros dispositivos de rede. Os diferentes comutadores têm funções diferentes consoante o seu preço. Atualmente, os comutadores satisfazem todos os requisitos do centro de dados e também oferecem diferentes velocidades de rede, de acordo com os requisitos.