Un conmutador de red (también llamado concentrador de conmutación , concentrador de puente y, según IEEE , puente MAC [1] ) es hardware de red que conecta dispositivos en una red informática mediante conmutación de paquetes para recibir y reenviar datos al dispositivo de destino.
Un conmutador de red es un puente de red multipuerto que utiliza direcciones MAC para reenviar datos en la capa de enlace de datos (capa 2) del modelo OSI . Algunos conmutadores también pueden reenviar datos en la capa de red (capa 3) incorporando además la funcionalidad de enrutamiento . Estos conmutadores se conocen comúnmente como conmutadores de capa 3 o conmutadores multicapa . [2]
Los conmutadores para Ethernet son la forma más común de conmutador de red. El primer conmutador Ethernet fue introducido por Kalpana en 1990. [3] También existen conmutadores para otros tipos de redes, como Fibre Channel , Modo de transferencia asincrónica e InfiniBand .
A diferencia de los concentradores repetidores , que transmiten los mismos datos desde cada puerto y permiten que los dispositivos seleccionen los datos dirigidos a ellos, un conmutador de red aprende las identidades de los dispositivos conectados y luego solo reenvía datos al puerto conectado al dispositivo al que está conectado. dirigido. [4]
Resumen [ editar ]
Un conmutador es un dispositivo en una red informática que conecta otros dispositivos entre sí. Se conectan varios cables de datos a un conmutador para permitir la comunicación entre diferentes dispositivos en red. Los conmutadores gestionan el flujo de datos a través de una red transmitiendo un paquete de red recibido solo a uno o más dispositivos para los que está destinado el paquete. Cada dispositivo en red conectado a un conmutador puede identificarse por su dirección de red , lo que permite que el conmutador dirija el flujo de tráfico maximizando la seguridad y la eficiencia de la red.
Un conmutador es más inteligente que un concentrador Ethernet , que simplemente retransmite paquetes desde todos los puertos del concentrador, excepto el puerto en el que se recibió el paquete, sin poder distinguir diferentes destinatarios y logrando una eficiencia de red más baja en general.
Un conmutador Ethernet funciona en la capa de enlace de datos (capa 2) del modelo OSI para crear un dominio de colisión independiente para cada puerto del conmutador. Cada dispositivo conectado a un puerto de conmutador puede transferir datos a cualquiera de los otros puertos en cualquier momento y las transmisiones no interferirán. [a] Dado que el conmutador sigue reenviando las difusiones a todos los dispositivos conectados, el segmento de red recién formado sigue siendo un dominio de difusión . Los conmutadores también pueden operar en capas superiores del modelo OSI, incluida la capa de red y superiores. Un dispositivo que también opera en estas capas superiores se conoce como conmutador multicapa .
La segmentación implica el uso de un conmutador para dividir un dominio de colisión más grande en otros más pequeños con el fin de reducir la probabilidad de colisión y mejorar el rendimiento general de la red. En el caso extremo (es decir, microsegmentación), cada dispositivo está ubicado en un puerto de conmutador dedicado. A diferencia de un concentrador Ethernet, existe un dominio de colisión independiente en cada uno de los puertos del conmutador. Esto permite que las computadoras tengan un ancho de banda dedicado en conexiones punto a punto a la red y también se ejecuten en modo full-duplex. El modo full-duplex tiene solo un transmisor y un receptor por dominio de colisión, lo que hace que las colisiones sean imposibles.
El conmutador de red desempeña un papel integral en la mayoría de las redes de área local (LAN) Ethernet modernas . Las LAN de tamaño mediano a grande contienen varios conmutadores administrados vinculados. Las aplicaciones para pequeñas oficinas / oficinas en el hogar (SOHO) suelen utilizar un solo conmutador o un dispositivo para todo uso, como una puerta de enlace residencial, para acceder a servicios de banda ancha para pequeñas oficinas / hogares como DSL o Internet por cable . En la mayoría de estos casos, el dispositivo del usuario final contiene un enrutador y componentes que interactúan con la tecnología de banda ancha física en particular. Los dispositivos de usuario también pueden incluir una interfaz telefónica para voz sobre IP (VoIP).
Rol en una red [ editar ]
Los conmutadores se utilizan con mayor frecuencia como punto de conexión de red para hosts en el borde de una red. En el modelo de interconexión de redes jerárquicas y arquitecturas de red similares, los conmutadores también se utilizan más profundamente en la red para proporcionar conexiones entre los conmutadores en el borde.
En los conmutadores destinados a uso comercial, las interfaces integradas o modulares permiten conectar diferentes tipos de redes, incluidas Ethernet, Fibre Channel , RapidIO , ATM , ITU-T G.hn y 802.11 . Esta conectividad puede estar en cualquiera de las capas mencionadas. Si bien la funcionalidad de la capa 2 es adecuada para el cambio de ancho de banda dentro de una tecnología, las tecnologías de interconexión como Ethernet y Token Ring se realizan más fácilmente en la capa 3 o mediante enrutamiento. [6] Los dispositivos que se interconectan en la capa 3 se denominan tradicionalmente enrutadores . [7]
Cuando sea necesario realizar un gran análisis del rendimiento y la seguridad de la red, se pueden conectar conmutadores entre enrutadores WAN como lugares para módulos analíticos. Algunos proveedores proporcionan firewall , [8] [9] detección de intrusiones en la red , [10] y módulos de análisis de rendimiento que se pueden conectar a los puertos del conmutador. Algunas de estas funciones pueden estar en módulos combinados. [11]
A través de la duplicación de puertos , un conmutador puede crear una imagen duplicada de datos que puede ir a un dispositivo externo, como sistemas de detección de intrusos y rastreadores de paquetes .
Un conmutador moderno puede implementar alimentación a través de Ethernet (PoE), lo que evita la necesidad de que los dispositivos conectados, como un teléfono VoIP o un punto de acceso inalámbrico , tengan una fuente de alimentación independiente. Dado que los conmutadores pueden tener circuitos de alimentación redundantes conectados a fuentes de alimentación ininterrumpidas , el dispositivo conectado puede seguir funcionando incluso cuando falla la alimentación normal de la oficina.
Puente [ editar ]
Los conmutadores comerciales modernos utilizan principalmente interfaces Ethernet. La función principal de un conmutador Ethernet es proporcionar un puente de capa 2 multipuerto. La funcionalidad de la capa 1 es necesaria en todos los conmutadores para admitir las capas superiores. Muchos conmutadores también realizan operaciones en otras capas. Un dispositivo capaz de hacer más que puente se conoce como conmutador multicapa.
Un dispositivo de red de capa 2 es un dispositivo multipuerto que utiliza direcciones de hardware, dirección MAC , para procesar y reenviar datos en la capa de enlace de datos (capa 2).
Un conmutador que funciona como puente de red puede interconectar dispositivos en una casa u oficina. El puente aprende la dirección MAC de cada dispositivo conectado. Los puentes también almacenan en búfer un paquete entrante y adaptan la velocidad de transmisión a la del puerto saliente. Si bien existen aplicaciones especializadas, como las redes de área de almacenamiento, donde las interfaces de entrada y salida tienen el mismo ancho de banda, este no es siempre el caso en las aplicaciones LAN generales. En las LAN, un conmutador utilizado para el acceso del usuario final normalmente concentra un ancho de banda más bajo y enlaces ascendentes en un ancho de banda más alto.
La interconexión entre conmutadores se puede regular mediante el protocolo de árbol de expansión (STP) que desactiva los enlaces para que la red de área local resultante sea un árbol sin bucles. A diferencia de los enrutadores, los puentes de árbol de expansión deben tener topologías con solo una ruta activa entre dos puntos. El puenteo de ruta más corta es una alternativa de capa 2 a STP que permite que todas las rutas estén activas con múltiples rutas de igual costo. [12] [13]
Tipos [ editar ]
Factores de forma [ editar ]
Los interruptores están disponibles en muchos factores de forma, incluidas las unidades de escritorio independientes que generalmente están diseñadas para usarse en un entorno doméstico o de oficina fuera de un armario de cableado ; interruptores montados en bastidor para su uso en un bastidor de equipo o un gabinete ; Montaje en carril DIN para uso en entornos industriales ; y pequeños interruptores de instalación, montados en un conducto de cables, caja de piso o torre de comunicaciones, como se encuentra, por ejemplo, en fibra para las infraestructuras de oficina .
Los conmutadores montados en bastidor pueden ser unidades independientes, conmutadores apilables o unidades de chasis grandes con tarjetas de línea intercambiables.
Opciones de configuración [ editar ]
- Los conmutadores no administrados no tienen una interfaz de configuración ni opciones. Son plug and play . Por lo general, son los conmutadores menos costosos y, por lo tanto, se utilizan a menudo en un entorno de oficina pequeña / hogar . Los conmutadores no administrados pueden montarse en un escritorio o en un bastidor.
- Los conmutadores administrados tienen uno o más métodos para modificar el funcionamiento del conmutador. Los métodos de administración comunes incluyen: una interfaz de línea de comandos (CLI) a la que se accede a través de una consola en serie , telnet o Secure Shell , un agente de Protocolo simple de administración de red (SNMP) integrado que permite la administración desde una consola remota o estación de administración, o una interfaz web para la administración desde un navegador web . Entre los ejemplos de cambios de configuración que se pueden realizar desde un conmutador administrado se incluyen: habilitar funciones como el protocolo de árbol de expansión o la duplicación de puertos, configurar el ancho de banda del puerto , crear o modificar LAN virtuales (VLAN), etc. Dos subclases de conmutadores gestionados son conmutadores gestionados inteligentes y empresariales.
- Los conmutadores inteligentes (también conocidos como conmutadores inteligentes) son conmutadores gestionados con un conjunto limitado de funciones de gestión. Asimismo, los conmutadores "gestionados por la web" son conmutadores que se ubican en un nicho de mercado entre no gestionado y gestionado. Por un precio mucho más bajo que un conmutador totalmente administrado, proporcionan una interfaz web (y generalmente sin acceso CLI) y permiten la configuración de configuraciones básicas, como VLAN, ancho de banda de puerto y dúplex. [14]
- Los conmutadores administrados empresariales (también conocidos como conmutadores administrados) tienen un conjunto completo de funciones de administración, que incluyen CLI, agente SNMP e interfaz web. Pueden tener características adicionales para manipular configuraciones, como la capacidad de mostrar, modificar, respaldar y restaurar configuraciones. En comparación con los conmutadores inteligentes, los conmutadores empresariales tienen más funciones que se pueden personalizar u optimizar y, en general, son más costosos que los conmutadores inteligentes. Los conmutadores empresariales se encuentran normalmente en redes con una mayor cantidad de conmutadores y conexiones, donde la gestión centralizada supone un ahorro significativo en tiempo y esfuerzo administrativos. Un conmutador apilable es un tipo de conmutador administrado por la empresa.
Funciones de gestión típicas [ editar ]
- Habilitar y deshabilitar puertos
- Enlace de configuración de ancho de banda y dúplex
- Configuración y seguimiento de la calidad del servicio
- Filtrado MAC y otras funciones de la lista de control de acceso
- Configuración del protocolo de árbol de expansión (STP) y las funciones de puente de ruta más corta (SPB)
- Monitoreo del protocolo simple de administración de red (SNMP) del estado del dispositivo y el enlace
- Duplicación de puertos para supervisar el tráfico y solucionar problemas
- Configuración de agregación de enlaces para configurar varios puertos para la misma conexión para lograr velocidades de transferencia de datos más altas y confiabilidad
- Configuración de VLAN y asignaciones de puertos, incluido el etiquetado IEEE 802.1Q
- Funciones de control de acceso a la red como IEEE 802.1X
- Inspección IGMP para el control del tráfico de multidifusión
Monitoreo de tráfico [ editar ]
Es difícil monitorear el tráfico puenteado mediante un conmutador porque solo los puertos de envío y recepción pueden ver el tráfico.
Los métodos que están diseñados específicamente para permitir que un analista de red monitoree el tráfico incluyen:
- Duplicación de puertos : el conmutador envía una copia de los paquetes de red a una conexión de red de supervisión.
- SMON - "Switch Monitoring" se describe en RFC 2613 y es un protocolo para controlar instalaciones como la duplicación de puertos.
- RMON [15]
- sFlow
Estas funciones de supervisión rara vez están presentes en conmutadores de nivel de consumidor. Otros métodos de monitoreo incluyen conectar un concentrador de capa 1 o una toma de red entre el dispositivo monitoreado y su puerto de conmutador. [dieciséis]
Ver también [ editar ]
- Servidor de consola
- Ethernet de bajo consumo
- Conmutador de canal de fibra
- Red completamente conmutada
- Interruptor de carga balanceada
- Conmutador de red de computadoras modular
- Conmutador de paquetes
- Interruptor apilable
- Central telefónica
- Interruptor de turing
- Red de área amplia
Notas [ editar ]
- ^ En medio dúplex modo, cada puerto del conmutador sólo puede o bien recibir de o de transmisión a su dispositivo conectado en un momento determinado. En el modo dúplex completo , cada puerto del conmutador puede transmitir y recibirsimultáneamente, asumiendo que el dispositivo conectado también admite el modo dúplex completo. [5]
Referencias [ editar ]
- ^ IEEE 802.1D
- ^ Thayumanavan Sridhar (septiembre de 1998). "Layer 2 y Layer 3 Switch Evolution" . cisco.com . El diario de protocolo de Internet. Cisco Systems . Consultado el 5 de agosto de 2014 .
- ↑ Robert J. Kohlhepp (2 de octubre de 2000). "Los 10 productos más importantes de la década" . Computación en red. Archivado desde el original el 5 de enero de 2010 . Consultado el 25 de febrero de 2008 .
- ^ "Hubs versus interruptores: comprender las compensaciones" (PDF) . ccontrols.com . 2002 . Consultado el 10 de diciembre de 2013 .
- ^ "Introducción de Cisco Networking Academy a la configuración y los conceptos básicos de conmutación" . Cisco Systems . 2014-03-31 . Consultado el 17 de agosto de 2015 .
- ^ Joe Efferson; Ted Gary; Bob Nevins (febrero de 2002). "Migración de Token-Ring a Ethernet" (PDF) . IBM . pag. 13. Archivado desde el original (PDF) el 24 de septiembre de 2015 . Consultado el 11 de agosto de 2015 .
- ^ Thayumanavan Sridhar (septiembre de 1998). "The Internet Protocol Journal - Volumen 1, No. 2: Evolución del conmutador de capa 2 y capa 3" . Cisco Systems . Consultado el 11 de agosto de 2015 .
- ^ Módulo de servicios de firewall Cisco Catalyst 6500 Series , Cisco Systems, 2007
- ^ Módulo de cortafuegos Switch 8800 , 3Com Corporation, 2006
- ^ Módulo del sistema de detección de intrusiones Cisco Catalyst 6500 Series (IDSM-2) , Cisco Systems, 2007
- ^ Introducción a Check Point Fire Wall-1 , Checkpoint Software Technologies Ltd., nd
- ^ Peter Ashwood-Smith (24 de febrero de 2011). "Descripción general de IEEE 802.1aq de puente de ruta más corta" (PDF) . Huawei. Archivado desde el original (PDF) el 15 de mayo de 2013 . Consultado el 11 de mayo de 2012 .
- ^ "IEEE aprueba el nuevo estándar de puenteo de ruta más corta IEEE 802.1aq" . Tech Power Up. 7 de mayo de 2012 . Consultado el 11 de mayo de 2012 .
- ^ "Especificaciones técnicas para un conmutador" administrado por web "de HP de muestra . Archivado desde el original el 13 de diciembre de 2007 . Consultado el 25 de mayo de 2007 .CS1 maint: bot: estado de URL original desconocido ( enlace )
- ^ Base de información de administración de monitoreo de red remota , RFC 2819 , S. Waldbusser, mayo de 2000
- ^ "Cómo construir un dispositivo de monitor de red en miniatura" . Consultado el 8 de enero de 2019 .
Enlaces externos [ editar ]
 | Wikimedia Commons tiene medios relacionados con conmutadores Ethernet . |
- Comprensión de los diferentes tipos de conmutadores Ethernet - Blogs de Cisco
- Qué considerar al comprar un conmutador Ethernet.
