Toda organización debe dar prioridad a la fiabilidad y eficiencia de su infraestructura de red y de los recursos físicos asociados. Los conmutadores de acceso son el núcleo de esta infraestructura y representan la primera interacción de los equipos de los usuarios finales con las funciones de red corporativas. En este blog se examinarán en profundidad los conmutadores de acceso y se presentarán sus funciones esenciales en términos de funcionamiento con el tráfico de datos en las redes, garantizando la seguridad y aumentando el potencial de expansión. Además, en este documento, los lectores comprenderán mejor cómo se pueden organizar los dispositivos dentro de una red para permitir interacciones rápidas, haciendo un uso adecuado del potencial disponible en dichos dispositivos. Como abordamos específicamente las características técnicas de los conmutadores de acceso y sus aplicaciones estratégicas, los lectores apreciarán cómo configurar una estructura de red eficiente que pueda abordar adecuadamente los requisitos de una empresa en particular.
¿Qué es un conmutador de acceso y cómo funciona?
Definición y funciones de un conmutador de acceso
Un conmutador de acceso o conmutador de capa dos es un dispositivo que se utiliza para conectar el equipo del usuario final, incluidas las computadoras, impresoras y teléfonos IP, a la red más amplia de la organización. Ayuda principalmente a conmutar los paquetes de datos entrantes y salientes al destino correcto, como se especifica en las tablas de direcciones MAC. Los conmutadores de acceso son esenciales para aislar las fallas de comunicación en el tráfico de una red, lo que da paso a una mejor velocidad y seguridad mediante el uso de VLAN y la activación de funciones de seguridad de puertos. Estos conmutadores forman parte de los numerosos puertos que sirven a la mayoría de los puertos de la red, lo que los hace cruciales para proporcionar conexiones de red óptimas desde el núcleo hasta la periferia de una arquitectura de diseño de red organizacional.
¿Qué papel desempeñan los conmutadores de acceso dentro de una red?
Dentro de una red, los conmutadores de acceso son los elementos que conectan los dispositivos a la red central. Se trata de componentes de red desplegados en la periferia de una red donde los dispositivos de los usuarios finales se conectan a conmutadores de distribución o enrutadores. Los conmutadores de acceso también pueden actuar para gestionar y controlar los flujos de datos en la red incorporando funciones como VLAN, que ayuda a organizar diferentes tipos de tráfico de red dentro del mismo dispositivo de conmutación. Además, otros dispositivos, como los conmutadores, se pueden combinar con 802.1X. Esto es esencial para el diseño de la seguridad de la red, ya que permite un acceso limitado a terminales finales autenticados y controla el acceso a la red. Esta integración permite un intercambio de datos adecuado y contribuye a la eficiencia general y al crecimiento de la red.
La diferencia entre un conmutador de acceso y un conmutador central
Aunque los conmutadores de acceso y los conmutadores centrales realizan sus funciones únicas dentro de la jerarquía de la red, se dividen en dos grandes categorías. Los conmutadores de acceso se encuentran en la periferia de la red, conectando los dispositivos finales a la red y administrando el tráfico local. Desempeñan funciones como el aislamiento del tráfico y la aplicación de políticas de seguridad. Los conmutadores centrales, por otro lado, se encuentran en el núcleo o la columna vertebral de la red. Están diseñados para manejar grandes cantidades de tráfico a alta velocidad y eficiencia, así como para soportar funciones centrales e interconectar conmutadores de distribución. Los conmutadores de acceso se centran en otorgar acceso a los usuarios y aplicar medidas de seguridad, mientras que los conmutadores centrales trabajan en los parámetros de velocidad y confiabilidad que abarcan toda la red.
¿Cómo elegir un conmutador de acceso para su red?
Consideraciones sobre las características de los conmutadores de acceso
Existen otros factores además del costo que se deben considerar al elegir un switch de acceso para la red para facilitar un rendimiento y una escalabilidad óptimos. En primer lugar, es necesario evaluar cuántos puertos se necesitan, incluida la densidad de puertos, para prepararse para la expansión actual y futura del diseño. Otra característica importante del switch debe ser la capacidad de proporcionar PoE, ya que a menudo se requiere la alimentación de teléfonos IP y puntos de acceso inalámbricos. Además, la evaluación debe incluir al menos las capas 2 y 3, que pueden proporcionar funciones mejoradas de enrutamiento y conmutación. Algunas de las funcionalidades adicionales, como las listas de control de acceso (ACL) y los mecanismos de autenticación 802.1X, son vitales; por lo tanto, la seguridad también debe ser un factor. Finalmente, para una administración de red efectiva, es importante que el switch admita VLAN y protocolos de administración de red populares, como SNMP, para la administración de la configuración.
Análisis de la densidad de puertos y PoE
La densidad de puertos es la métrica que define la cantidad de puertos del conmutador y, por lo tanto, la cantidad de dispositivos que se pueden conectar a él. Las características de alta densidad de puertos son más útiles para el potencial de crecimiento y la futura extensión de la red sin necesidad de hardware adicional. Facilita la utilización óptima del espacio y los recursos en expansión en cualquier diseño de red. Power Over Ethernet permite enviar energía eléctrica en el proceso de envío de datos a través del cableado Ethernet, lo que hace posible prescindir de una fuente de alimentación, ya que cada dispositivo obtiene su fuente de alimentación de una conexión Ethernet. Esto es muy importante para dispositivos como cámaras IP, puntos de acceso inalámbricos y teléfonos VoIP, ya que se optimiza la provisión de la fuente de alimentación y se administra mejor el cableado. Al seleccionar un conmutador de acceso, además de su adecuación en términos de densidad de puertos y aquellos que admiten PoE, asegúrese de que la infraestructura de red sea lo más flexible y sólida posible.
Uso de fibra óptica en conmutadores de capa de acceso
La tecnología de fibra óptica es fundamental en los conmutadores de la capa de acceso, ya que permite comunicaciones rápidas y de largo alcance con poca pérdida de señal. Esto se vuelve especialmente importante cuando se conectan conmutadores a largas distancias, como suele ser el caso en grandes campus o centros de datos, ya que tiene mucho más ancho de banda que los cables de cobre. Los cables de fibra óptica mejoran la eficacia y la coherencia de la red al reducir el ruido electromagnético. Las mismas conexiones ayudan a combinar servicios de alta tecnología que requieren la transferencia de una gran cantidad de información. El uso de fibra óptica en los conmutadores de la capa de acceso es beneficioso para la capacidad de actualización de las redes a velocidades de datos más altas, al tiempo que proporciona soluciones de conectividad confiables y escalables”.
¿Por qué utilizar un Cisco Catalyst para su capa de acceso?
Beneficios de los switches de acceso Cisco
Los switches de acceso Cisco ofrecen un conjunto de dispositivos robustos, confiables y altamente personalizables que se adaptan a las distintas necesidades de la red. Otras ventajas importantes incluyen una seguridad mejorada a través de funciones como TrustSec, que ofrece acceso controlado y segmentación de la red. Los switches de núcleo Cisco son fáciles de escalar con mínimas interferencias en las operaciones de la red, ya que se realizan mejoras adicionales en la expansión. Aumentan aún más la eficiencia operativa en lo que respecta al montaje de altas densidades de puertos y puertos multigigabit y gigabit cuya aplicación es necesaria debido a la creciente necesidad de manejar el enorme volumen de tráfico de datos en las redes. Además, Cisco también proporciona a sus usuarios plataformas de gestión de red más simples, como DNA Center. Estos avances tecnológicos ayudan a reducir las cargas operativas y maximizar la productividad de la fuerza laboral de TI, ya que se dedica menos tiempo a las tareas rutinarias. Cisco se asegura de que los switches de acceso se actualicen periódicamente con nuevo software y reciban soporte continuo para mantenerse al día con las tendencias actuales de conectividad y casos de uso.
Diferenciando Cisco Catalyst de las demás marcas
Se pueden mencionar algunos puntos clave al analizar Cisco Catalyst Switch y cualquier otra marca de la misma categoría. La seguridad es uno de los aspectos más destacados de los switches Cisco Catalyst, especialmente en las funciones de control de acceso, en particular TrustSec. En cuanto a la capacidad de gestión, Cisco se especializa en proporcionar mejoras y crecimiento no invasivos, algo que otras empresas no siempre pueden ofrecer. En cuanto a la funcionalidad, los switches Catalyst vienen en grandes densidades de puertos: puertos Ethernet gigabit o incluso multigigabit que atienden un tráfico de datos pesado. Además, la gestión integrada de Cisco, DNA Center, proporciona algunas funciones de automatización y monitoreo superiores, realizando operaciones que son más profundas que las que ofrecen muchas marcas. Por último, pero no por ello menos importante, la progresión constante del software y el soporte adecuado que brinda Cisco garantizan que sus switches siempre cumplirán y serán seguros en un entorno cambiante y de ritmo rápido.
Estrategias de implementación para conmutadores de capa de acceso de Cisco
Vale la pena señalar que los switches Cisco Access Layer Switches deben implementarse utilizando una estrategia que mejore la eficiencia, la seguridad y la capacidad de expansión futura de la red. En primer lugar, se debe preparar la implementación. Esto se realiza determinando los requisitos de la red ahora y en el futuro. Esto implica colocar los switches de manera que brinden cobertura y conectividad. En segundo lugar, aprovechar los equipos de automatización de última generación de Cisco, como DNA Center, hace que este proceso de configuración y administración sea más eficiente con menos esfuerzo humano y, por lo tanto, menos posibilidades de error. Los mecanismos de seguridad sólidos, incluido TrustSec, son importantes para salvaguardar el nivel de seguridad requerido y proteger los recursos en toda la red. Por último, no se olvide de la supervisión y el mantenimiento constantes del hardware con la ayuda de las actualizaciones de software de Cisco, que ayudarán a mantener el sistema intacto y relevante ante nuevos avances y amenazas. Al observar estas estrategias, las empresas pueden aprovechar los beneficios de los switches Cisco Access Layer Switches efectivos y eficientes.
¿Cómo encajan los conmutadores de acceso en el modelo de red jerárquica?
La capa de acceso en la red
El nivel inferior de un modelo jerárquico se denomina capa de acceso porque es la capa en la que todos los puntos finales, como computadoras, impresoras y otros recursos, se conectan a la red. Esta capa realiza funciones básicas de conectividad de red y desempeña un papel importante en la interconexión de los dispositivos finales con los niveles superiores de la estructura de red mediante la gestión de la distribución de información. Los conmutadores de acceso, como los conmutadores de capa de acceso de Cisco, desempeñan esta función al proporcionar interfaces estables y seguras y conexiones eficientes que ofrecen suficiente ancho de banda y recursos de red para los dispositivos cliente. Por otro lado, al gestionar el tráfico de entrada de manera eficiente, la capa de acceso mejora, realza y protege considerablemente todo el sistema de red.
Función de los puntos de acceso en una LAN
Los puntos de acceso (AP) son los puntos clave de una red de área local (LAN) donde los dispositivos inalámbricos se conectan con la red de comunicación. Los AP funcionan como máquinas conectadas a la red cableada y proporcionan a los dispositivos móviles una conexión inalámbrica de banda ancha, lo que permite la combinación de dispositivos inalámbricos y cableados en una red. Se emplean para gestionar las tasas de comunicación del tráfico inalámbrico en redes donde transmiten, reciben y retransmiten datos desde los dispositivos cliente a la red y viceversa. Además, los puntos de acceso permiten la implementación de muchos otros mecanismos de seguridad, así como la asignación limitada de ancho de banda, lo que hace que las LAN sean más productivas, escalables y seguras.
Integración de conmutadores de núcleo y distribución
Tengo la intención de mantener una red sólida complementada con puntos de acceso y conmutadores en las capas central y de distribución a través de información proveniente de las industrias troncales. Los conmutadores de acceso se conectan a los conmutadores de distribución para sumar el tráfico, que va más allá hacia el núcleo donde se realiza todo el balanceo de carga, el enrutamiento de alta velocidad y la redundancia. Los factores clave en este proceso son las capacidades disponibles en los enlaces ascendentes del conmutador, que generalmente requieren una interfaz de 10 Gbps o más para un rendimiento adecuado. La redundancia también se mejora al permitir múltiples rutas a través de protocolos de agregación de enlaces como LACP. No hay duda de que la práctica de algunos usuarios avanzados de despejar el flujo de tráfico utilizando técnicas de segmentación de VLAN hace que la red sea segura y la base de procesos de datos eficientes: dicha información ha sido respaldada por expertos independientemente del tiempo. Se puede ver que todas estas formas ayudan a cada capa a establecer activamente sus requisitos y, por otro lado, asisten a las capas en el rendimiento bajo las condiciones de las demandas de la red, como lo ayudan los recursos avanzados en Google.com.
¿Cuál es el crecimiento actual del mercado de conmutadores de acceso Ethernet?
Mejoras en las tecnologías Gigabit Ethernet
Los últimos avances en las tecnologías Ethernet de megabits se pueden ilustrar con una notable velocidad, escalabilidad y uso eficiente. La aparición de Ethernet multigigabit, por ejemplo, Ethernet 2.5G y 5G, permite transferencias de datos a través de las redes de cable existentes, lo que mejora las actualizaciones sin necesidad de realizar un cableado extenso. La energía, incluida en los avances de Power over Ethernet (PoE), amplía los mercados de dispositivos de alto voltaje en la tecnología de edificios inteligentes y las aplicaciones de Internet de las cosas. Otra área de desarrollo es incluso Ethernet de eficiencia energética, que reduce la energía consumida por el dispositivo en función de la actividad de la red. Estas innovaciones permiten que las redes gestionen de manera eficaz un mayor tráfico, lo que respalda las nuevas tecnologías y, al mismo tiempo, mantiene los costos operativos razonables.
Impacto de los conmutadores 10GbE en la capa de acceso
Se ha demostrado que la introducción de conmutadores Ethernet de 10 Gigabit (10 GbE) en la capa de acceso mejora considerablemente el rendimiento y la capacidad de la red. En primer lugar, el ancho de banda adicional que ofrece mejora el rendimiento de los datos, algo muy importante para las aplicaciones modernas que requieren altas velocidades de acceso y/o transferencia de datos. Por lo tanto, este cambio garantiza que la latencia de la red se mantenga al mínimo, lo que aumenta la capacidad de respuesta de las aplicaciones. Además, la conectividad mediante conmutadores de 10 GbE ayuda a gestionar mucho mejor las áreas de alta concentración debido al mayor número de dispositivos conectados sin sacrificar la velocidad ni la fiabilidad. Además, estos conmutadores proporcionan disposiciones para una calidad de servicio (QoS) avanzada, lo que permite la gestión del tráfico necesario para un uso eficiente de los recursos de la red. Por lo tanto, el alcance de la implementación de los conmutadores de 10 GbE es muy pertinente en la búsqueda de hacer que la infraestructura de red resistente progrese con el tiempo.
Mejora de la seguridad de las redes mediante el uso de Port Security Ultima
Como parte del mantenimiento de la seguridad de la red, la seguridad de los puertos es clave para controlar el uso de los puertos de conmutación, teniendo en cuenta las direcciones MAC, de modo que se puedan minimizar los vínculos con otros dispositivos. En lo que respecta al control de acceso a los puertos a las direcciones MAC de los dispositivos, así como a la configuración, esta función es útil para mejorar las posibilidades de suplantación de direcciones MAC y acceso no deseado, ya que limita la cantidad de dispositivos permitidos en un solo puerto por dirección MAC. Se trata de un enfoque de dos etapas en el que el equipo de desarrollo se ocupa primero de la configuración física de cada puerto de conmutación y lleva a cabo el aspecto práctico de utilizar árboles mágicos suaves o leñosos. Uno de ellos es la seguridad de los puertos y, cuando no son necesarias las medidas para proteger la red, se corta la energía del puerto o se activa una alarma o, de hecho, se toman otras medidas para evitar cualquier uso no autorizado de los recursos de la red. Estas estrategias son muy útiles para proteger y salvaguardar la información de la red de que cualquier persona no autorizada pueda ponerla en peligro.
Fuentes de referencia
Preguntas frecuentes (FAQ)
P: ¿Qué es un conmutador de acceso y cuál es su propósito en una red?
R: Un conmutador de acceso puede definirse como el primer punto de conexión que tienen los dispositivos o usuarios finales para poner a disposición la red. Recibe información de los usuarios finales, que incluyen computadoras, teléfonos, impresoras, etc., y la envía a las capas de distribución y núcleo. Estos dispositivos están destinados a la conectividad de los usuarios finales y generalmente se ubican en la frontera de las redes.
P: ¿Qué diferencia a los conmutadores de acceso de los conmutadores de distribución y de capa central?
A: Los conmutadores de la capa de acceso conectan los dispositivos finales, mientras que los conmutadores de la capa de distribución y de la capa central funcionan de forma diferente. La capa de distribución recopila el tráfico de varios conmutadores de la capa de acceso y permite la conectividad según las políticas preestablecidas. La función de los conmutadores de la capa central es crear la trama de red, que es la conmutación de alta velocidad de los conmutadores de distribución. En la mayoría de los casos, el conmutador de la capa de acceso suele ser el último nivel de conexión, que se proporciona en esta arquitectura de conexión de tres niveles.
P: ¿Qué características debo buscar en un conmutador de acceso?
R: En el caso de los conmutadores de acceso, es importante determinar la densidad de puertos, la provisión de alimentación a través de Ethernet (PoE), la velocidad de un conmutador (por ejemplo, un conmutador PoE Gigabit), las características de seguridad y la administración. Los conmutadores de capa de acceso dentro de una empresa deben permitir la cantidad de dispositivos que se deseen conectar y ofrecer rendimiento y características dentro de los parámetros de los requisitos de la red.
P: ¿Los conmutadores de acceso son conmutadores de capa 3?
R: Aunque los conmutadores de acceso funcionan principalmente dentro de la capa 2 del modelo OSI, los modelos más nuevos tienen más capacidades y actúan como conmutadores de capa 3. Los conmutadores de capa 3 para su empresa deben proporcionar funciones de enrutamiento adicionales dentro de la capa de acceso, lo que podría resultar útil en determinadas configuraciones de diseño. No obstante, en la mayoría de las circunstancias, este conmutador de acceso es el único conmutador de capa 2 en la jerarquía de la red.
P: ¿Cuántos conmutadores de acceso necesito para mi red?
R: La cantidad de conmutadores de acceso necesarios depende del tamaño de la red y de la cantidad de dispositivos que requieren conectividad. Los sistemas que contienen varios conmutadores tienden a tener una densidad de puertos suficiente y un exceso de capacidad. Además, al implementar conmutadores de acceso, se deben tener en cuenta factores como la distribución física, la cantidad de dispositivos finales y la expansión futura, que pueden aumentar la necesidad de más conmutadores de acceso.
P: ¿Cuál es la diferencia entre un conmutador de acceso administrado y uno no administrado?
R: Los switches de acceso administrado vienen con varias opciones para configurarlos, mejorando así su uso en la red. Los switches no administrados son dispositivos preensamblados, fáciles de usar y listos para usar. En las redes empresariales, los switches administrados suelen ser los preferidos, ya que tienen más ventajas en cuanto a la gestión de políticas de seguridad.
P: ¿Cómo puedo garantizar que mis conmutadores de acceso sean seguros?
R: Al considerar la mejor manera de proteger sus conmutadores de acceso, asegúrese de realizar las siguientes actividades, entre muchas otras: cambiar las contraseñas predeterminadas, habilitar la seguridad de los puertos, usar listas de control de acceso (ACL) de VLAN y actualizar periódicamente la configuración del firmware del conmutador. Es posible que desee incluir estas configuraciones, ya que ayudan a prevenir ataques al sistema de red, como ataques DHCP y ARP.
P: ¿Es posible apilar o agrupar conmutadores de acceso?
R: Es posible apilar o agrupar varios conmutadores de acceso. Este tipo de gestión es útil porque trata a todos los conmutadores como una sola unidad lógica para facilitar la gestión y los fines de redundancia. Tener un conmutador con funcionalidad de apilamiento es una ventaja a la hora de mejorar el diseño escalable para la arquitectura de red, ya que facilita la expansión de la capa de acceso con el crecimiento de la red.