En el contexto de los cambios tecnológicos, es fundamental elegir la velocidad de conmutación de red adecuada para mejorar tanto el rendimiento como la capacidad de las comunicaciones de los dispositivos. Esta guía tiene como objetivo cubrir lo más posible la definición de velocidad del conmutador de red, comenzando por las características más básicas hasta los aspectos más complicados, para la ayuda tanto de expertos en TI como de aficionados. Examinaremos los diferentes tipos de velocidades de conmutación y las ventajas asociadas a cada una, así como la velocidad aplicable a diferentes situaciones. Los lectores estarán mejor informados sobre cuestiones relacionadas con la comprensión de la tecnología básica, así como sobre las ventajas de la implementación de la tecnología en el ámbito empresarial, a fin de evitar confusiones operativas con respecto a la infraestructura basada en tecnología.
¿Cómo funciona un conmutador de red?
Conmutadores de red Son dispositivos de comunicación multipuerto que unen diferentes dispositivos, lo que permite la creación de redes en una red de área local. Los paquetes de datos que ingresan se reciben y se envían a los dispositivos específicos necesarios, lo que ayuda a transferencia de datosDentro del modelo OSI, funciona en una capa de enlace de datos de nivel 2 y enruta mediante direcciones MAC. Además de esto, existe el nivel 3, donde el enrutamiento se puede aplicar a los conmutadores para realizar funciones de enrutamiento complejas. Esto es útil para establecer conexiones con múltiples dispositivos y, al hacerlo, mejora el funcionamiento de la red al tiempo que alivia parte de la congestión.
¿Qué es un conmutador de red?
Nuestra red Los conmutadores son hardware en las arquitecturas de red actuales, y por lo tanto, se utilizan para crear o controlar el tráfico en una red de área local (LAN) dividiéndola en diferentes segmentos. Su objetivo principal es interconectar una serie de dispositivos diferentes, como computadoras, impresoras o servidores, dentro de una red de área local (LAN), lo que les permite trabajar de una manera más unificada. Los conmutadores de red son dispositivos que funcionan en la capa 2 del modelo OSI y permiten la conmutación de rutas a través de dispositivos conectados al conmutador utilizando direcciones MAC para mejorar el rendimiento mediante la creación de canales virtuales para cada dato que se pretende enviar a través de la red, lo que reduce las posibilidades de conflictos de datos.
Los conmutadores de red, que pueden ser de diferentes variedades según la densidad de puertos y las capacidades de velocidad, se clasifican para satisfacer diferentes requisitos de red. En su mayoría, tienen configuraciones como 10/100 para redes pequeñas, 1 Gbps para uso corporativo normal y hasta 10/40/100 en centros de datos y redes empresariales de gran tamaño. Algunos de los conmutadores avanzados también brindan compatibilidad con PoE, que incluye el suministro de energía a dispositivos basados en IP, como puntos de acceso inalámbricos y cámaras, lo que reduce el costo adicional de la energía.
Además, el conmutador de red también se puede utilizar para realizar funciones adicionales, como proporcionar compatibilidad con redes de área local virtuales (VLAN), configurar categorías de tráfico mediante parámetros de calidad de servicio (QoS) y emplear agregación de enlaces para mejorar la velocidad de datos. Con estos aspectos incorporados en los conmutadores, estos resultan ser accesorios invaluables para ampliar y mejorar la eficiencia de la infraestructura de TI.
¿Cómo funcionan los conmutadores en una red?
La función principal de los conmutadores de red es gestionar paquetes en una red de área local con la ayuda de la tecnología de conmutación de paquetes. Cada conmutador tiene la capacidad de aceptar paquetes de datos y, en función de las direcciones MAC entrantes, dirigir los datos al puerto apropiado fuera del conmutador. La operación implica la adquisición de direcciones MAC para cada dispositivo que está conectado a los diferentes puertos del conmutador con el fin de preparar una tabla de direcciones MAC y también ayuda al conmutador a calcular la información de enrutamiento. Esta es la razón por la que los conmutadores pueden garantizar que incluso el fragmento de datos más pequeño llegue al punto al que está destinado y no a cualquier otro punto, eliminando así la sobrecarga de comunicación improductiva y los aspectos de colisiones de datos. Además, el tráfico también se puede gestionar y programar con respecto a las prioridades mediante el uso de la calidad de servicio (QoS), donde se garantizan comunicaciones de alta prioridad. Su capacidad para dirigir y controlar el tráfico en la red contribuye a la razón por la que los conmutadores son un componente clave en la arquitectura de red.
Componentes clave de un conmutador
Al igual que otros dispositivos, un conmutador de red ofrece muchas funciones y hay algunos componentes cruciales que ayudarán a permitir su funcionamiento y eficacia en un sistema de red. A continuación, se muestran los componentes principales que constituyen una alineación de posición de conmutador típica.
- Puertos: Se trata de interfaces de red que conducen a un conmutador que conecta dispositivos. Por lo general, son de distintos tipos y velocidades, es decir, Ethernet rápida, Gigabit o Ethernet de 10 Gigabits.
- Plano posterior: Se trata del canal interno para las señales de datos del switch que conecta todos los puertos, además de permitir el flujo de datos entre ellos a velocidades muy altas. Suele medirse en gigabits por segundo (Gbps).
- Cambio de tela: Se trata de la estructura de hardware, software y lógica del conmutador que permite la circulación de paquetes de datos entre el puerto obeso y el puerto de salida.
- Tabla de direcciones MAC: Una tabla que se guarda en el almacenamiento y que se utiliza para relacionar ciertas direcciones MAC con puertos específicos dentro del conmutador por donde deben salir los paquetes de datos.
- Procesador (CPU): El procesador principal que completa cualquier tarea que ejecute el software de un conmutador incluye el control de los protocolos de servicio para la red y la ejecución de datos.
- Memoria: Se diferencia de la RAM en el chip interno del Mace. La memoria flash también se utiliza para almacenar la configuración del sistema, la tabla MAC y los protocolos de habilitación de sobrecarga activos.
- Unidad de fuente de alimentación: Este aparato suministra energía eléctrica al interruptor y además puede contener unidades adicionales que sirven para suministrar energía en caso de que fallen las principales.
- Sistema operativo (Firmware): Se refiere a un programa informático integrado dentro de un conmutador que supervisa sus actividades en técnicas de enrutamiento particulares y protocolos de comunicación de red.
Estos componentes trabajan al unísono para garantizar que haya una transferencia de datos de calidad y una gestión eficiente de los recursos en las redes, lo que ayuda a garantizar que las redes empresariales funcionen sin problemas.
¿Cuáles son los tipos de conmutadores de red?
Switch no administrado vs. Switch administrado
Conmutador no administrado: Un tipo rudimentario de conmutador que no necesita configuración para conectar dispositivos en la red básica, sin posibilidad de realizar una gestión más precisa del tráfico ni de gestionarlo desde otras ubicaciones.
Conmutador gestionado: Ofrece excelentes opciones de control que permiten al administrador de la red ver y controlar el flujo de tráfico de datos, las implementaciones de seguridad, la priorización de datos y el diagnóstico, entre otras cosas; todas ellas son particularmente apropiadas para redes complejas con inmensos requisitos de confianza y protección.
Características de un conmutador Gigabit Ethernet
Los conmutadores Gigabit Ethernet ofrecen una variedad de nuevas capacidades que mejoran el rendimiento y el control de la red. Las características son las siguientes:
- Conectividad de alta velocidad: Además de la velocidad de datos del puerto del conmutador Ethernet 1g, que es de hasta 1 Gbps, estos conmutadores también convierten datos de manera efectiva, lo que reduce la congestión de datos que se produce en la red.
- Calidad de servicio (QoS): Proporciona un medio para priorizar el tráfico a fin de garantizar que la información vital pueda fluir sin problemas, lo que a su vez aumenta el rendimiento de las aplicaciones críticas.
- Compatibilidad con VLAN: Permite la división de la red lo que no sólo aumenta la seguridad de la red sino que también hace más efectiva la administración de los recursos de la red.
- Agregar un link: Se trata del uso de más de un puerto con el fin de ampliar el ancho de banda y crear redundancia para la conexión.
- Funciones de seguridad avanzadas: Se trata de listas de control de acceso y seguridad de puertos 802.1x para protección contra el acceso no autorizado y la destrucción de datos en las redes.
- Gestión remota: La gestión inalámbrica del conmutador es posible gracias al hecho de que el conmutador admite SNMP y configuración basada en web para monitorear y controlar el conmutador Ethernet.
- Escalabilidad: Puede adaptarse al crecimiento cuando aumentan las necesidades de la red, lo que lo hace ideal para un entorno empresarial cambiante.
Estas características sugieren que los conmutadores Gigabit Ethernet pueden funcionar en redes contemporáneas que requieren confiabilidad, velocidad y administración integrada.
Comprensión de los tipos de conmutadores de red
Se pueden evaluar diferentes formas de conmutadores de red en función de una clasificación primaria de sus tipos en función de sus funciones y uso. Los conmutadores administrados garantizan capacidades de control y personalización precisas que permiten a los administradores de red ajustar cada puerto ubicado en el conmutador, administrar el flujo de tráfico y mejorar el rendimiento de la red. Esto es apropiado en entornos organizacionales que requieren mucha configuración de red y resolución de problemas. Los conmutadores no administrados, por otro lado, solo vinculan dispositivos sin realizar ninguna configuración, lo que los hace ideales para hogares u oficinas más pequeñas que preferirían una opción plug-and-play. Los conmutadores inteligentes son menos complejos que los sistemas completamente administrados, pero brindan características que se encuentran en la conmutación administrada y que ayudan a centrarse en redes de rango medio que requieren monitoreo y cierto nivel de control sin demasiadas configuraciones. Apreciar estas diferencias hace que sea más fácil elegir el tipo de conmutador ideal adecuado para las necesidades y limitaciones de red dadas.
¿Por qué es importante la velocidad del conmutador?
Impacto en la velocidad y el rendimiento de la red
La velocidad de conmutación es muy importante, ya que determina la velocidad de transferencia de datos dentro de una red y, por lo tanto, el ancho de banda y la eficiencia de la red. El uso de conmutadores de alta velocidad reduce la latencia y aumenta las capacidades de manejo de datos, lo que proporciona una comunicación rápida entre dispositivos. En entornos empresariales, esto significa que las operaciones se hacen más fáciles y las aplicaciones con gran cantidad de datos se vuelven más eficientes al reducir los cuellos de botella y mejorar el rendimiento. Por lo tanto, la selección de la velocidad adecuada de los conmutadores ayuda a satisfacer los requisitos de la infraestructura digital moderna.
El papel de Gigabit Ethernet en las redes modernas
Gigabit Ethernet se ha adoptado como el estándar de red principal debido a las velocidades de transferencia rápidas y confiables de su funcionalidad a 1000 megabits por segundo, lo que es una gran mejora con respecto a la de Fast Ethernet, que es de 100 Mbps. La velocidad mejorada con cloroformo se ha vuelto importante para satisfacer las altas necesidades de uso que generan las aplicaciones en tiempo real, como las videoconferencias y el uso de servicios en la nube y análisis de big data. La introducción de Gigabit Ethernet hace maravillas al aumentar la cantidad de datos que se pueden transferir al mismo tiempo, solucionando así los problemas de congestión de la red, que se han vuelto rampantes, especialmente en los centros de datos y las empresas con una gran demanda de usuarios.
Además de la velocidad, Gigabit Ethernet permite otras funciones beneficiosas, como la calidad de servicio (QoS) y las operaciones de seguridad de red, que son necesarias para garantizar la seguridad de los datos y la prestación del servicio. Se ha demostrado que los sistemas que han utilizado Gigabit Ethernet han podido acelerar los procesos hasta un 30-40 % en comparación con los sistemas que tienen Fast Ethernet debido a una reducción de las latencias.
Además, se ha corregido el inconveniente del hipervínculo de los enfoques agresivos de migración a Internet y ahora se puede solucionar actualizando las inversiones estratégicas de los componentes de la red. AoIoT sigue planteando requisitos de que IoT reina y, con dominios de datos ampliados, Gigabit Ethernet satisface la necesidad única y sofisticada de satisfacer la mejora de la estrategia.
Mejorar la conexión a Internet con conmutadores más rápidos
Existe una mejor solución para mejorar la conectividad a Internet, que consiste en actualizar los conmutadores de red obsoletos y reemplazarlos por otros más modernos, como los conmutadores Gigabit o Multi-Gigabit Ethernet. Esto supone una conectividad mejorada en términos de mayor ancho de banda, menor latencia y la capacidad de admitir más usuarios a la vez. Mejorar la velocidad mediante el uso de nuevos conmutadores reduce los tiempos de inactividad de la red que surgen como resultado de un hardware lento. Un factor adicional que suelen tener estos conmutadores modernos es la función VoIP, que se ha añadido a la función normal y, por lo tanto, mejora la situación de las operaciones estables. Por lo tanto, existe la necesidad de cambiar los conmutadores, ya que cada vez hay más necesidades de mayor ancho de banda debido a las aplicaciones que manejan enormes cantidades de datos junto con un mayor uso de la nube y de dispositivos conectados a Internet. Por lo tanto, todos los usuarios finales disfrutarán de una red mejorada, más confiable y con visión de futuro que es capaz de absorber la expansión a medida que surgen nuevas tecnologías y aplicaciones.
¿Qué ofrecen los puertos de conmutador de red?
Descripción de las configuraciones del puerto Ethernet
Los parámetros y usos de los puertos Ethernet difieren en función de las distintas velocidades, como Fast Ethernet (100 Mbps), Gigabit Ethernet (1 Gbps) y Multi-Gigabit, que incluye 2.5, 5 y 10 Gbps. La mayoría de los puertos están equipados con una función de detección automática, que permite al puerto identificar los dispositivos conectados y emparejarlos con el rendimiento más alto compatible con ambos sistemas. También admiten la comunicación full duplex, lo que significa enviar y recibir información, lo que mejora la comunicación de la red. Estos sistemas aéreos también pueden incluir combinaciones como Power over Ethernet (PoE), la capacidad de proporcionar energía a los dispositivos conectados al sistema, y VLAN, que es útil cuando existe la necesidad de dividir el sistema en subsecciones para un control y seguridad efectivos de la transmisión de datos.
Beneficios de la alimentación a través de Ethernet (PoE)
La tecnología Power Over Ethernet (PoE) proporciona algunos beneficios principales que ayudan a mejorar la flexibilidad y la eficiencia de la implementación de la red de una manera admirable como se detalla a continuación:
- Reducción de la complejidad en la instalación: Dado que PoE combina la conectividad de datos y la alimentación eléctrica dentro de un cable Ethernet, se elimina la necesidad de tener tomas de corriente independientes junto a cada componente eléctrico. Esto reduce el esfuerzo de instalación y la cantidad de cables involucrados, lo que contribuye a obtener ventajas económicas en mano de obra y materiales.
- Fácil localización de dispositivos: La ventaja que aporta PoE es que no es necesario estar siempre cerca de la toma de corriente. En este caso, dispositivos como cámaras IP, puntos de acceso inalámbricos y teléfonos VoIP pueden ubicarse en zonas que optimicen su uso y eficacia. Esta flexibilidad permite instalaciones en posiciones donde sea más adecuado, independientemente de la existencia de tomas de corriente.
- Reducción de la amenaza potencial del creciente entorno operativo: La tecnología PoE reduce la carga de añadir nuevos dispositivos en la creación de instalaciones de red, ya que estos dispositivos se pueden conectar sin realizar modificaciones significativas en la infraestructura actual. La rápida redistribución de los equipos también tiene un efecto positivo en relación con los requisitos cambiantes de la institución.
- Capacidad de controlar la dispersión de potencia con facilidad: PoE permite que la gestión de la energía de los dispositivos de red se realice físicamente, es decir, desde los dispositivos de red hacia abajo. Tiene algunas ventajas, como la mejora de la gestión de la energía, lo que permite restablecer los dispositivos durante su tiempo de inactividad o de forma remota de forma sencilla.
- En este caso, la parte “Un suministro de energía ininterrumpido” se refiere a Power over Ethernet. Cuando Vale se conecta a una fuente de alimentación ininterrumpida, PoE es capaz de proporcionar energía a los dispositivos incluso cuando no hay electricidad; por lo tanto, se pueden seguir realizando servicios críticos. Esto es esencial para sistemas de alta disponibilidad como cámaras de vigilancia o equipos de comunicación.
- Rendimiento de red mejorado: Gracias a la menor cantidad de cables y tomas de corriente necesarios, la tecnología PoE permite crear espacios de red más atractivos y menos abarrotados de cables. Estas modestas mejoras de eficiencia también pueden optimizar el rendimiento y el mantenimiento de la red.
Estas ventajas explican por qué la PoE pasiva es ampliamente adoptada en las arquitecturas y sistemas actuales porque se mejora el diseño, se reducen los costos y la eficiencia es alta.
Importancia de la cantidad de puertos en un switch
Al crear y ampliar la arquitectura de una red, en particular, el número de puertos disponibles en un conmutador de red es fundamental. Los que constan de muchos puertos se conectarán a más dispositivos, incluidos terminales como computadoras, impresoras y servidores, directamente a la red. Esto es importante, especialmente para aquellas empresas o redes que prevén un crecimiento continuo, ya que proporciona facilidad de expansión y rentabilidad. Además, los puertos adicionales proporcionan redundancia y distribución de carga a las redes, mejorando así el rendimiento de la red. Es fundamental que el conmutador tenga un número óptimo de puertos para que se satisfagan las necesidades actuales de la red y su posterior desarrollo en términos de crecimiento y desarrollo tecnológico sea fácil.
¿Cómo elegir el mejor conmutador de red?
Evaluación de los requisitos y necesidades de la red
- Evaluación de conectividad del dispositivo: Calcule cuántos dispositivos requerirán acceso a la red operativa para llegar al número mínimo de puertos necesarios para los conmutadores.
- Consideraciones sobre el tráfico de red: Estudiar el uso actual y futuro de los datos para posicionar un interruptor que pueda adaptarse a las necesidades futuras.
- Determine los requisitos de energía: Examinar si Power over Ethernet (PoE) es necesario para algunos dispositivos como cámaras IP o teléfonos VoIP, lo que marca la diferencia en la selección del conmutador.
- Condiciones inmediatas de crecimiento: Prever un mayor desarrollo de la red en el futuro para poder utilizar el conmutador durante más tiempo que en la situación actual.
- Especifique la redundancia solicitada: Considere si se requiere redundancia de red para que haya alta disponibilidad y luego seleccione los conmutadores en consecuencia.
- Presupuesto: Tenga en cuenta las restricciones presupuestarias, especialmente considerando que el conmutador debe ser capaz de proporcionar los requisitos mínimos en términos de rendimiento en la red.
Comparación entre conmutadores de red administrados y no administrados
En lo que respecta a los conmutadores de red, se ofrecen conmutadores administrados y no administrados. En este caso, los conmutadores de red administrados proporcionan más control y capacidad de personalización que los no administrados. Suelen tener pivotes de red, como redes de área local virtuales, configuraciones de nivel de calidad y otras gestiones similares, que son necesarias para topologías de red complejas. Los conmutadores administrados mejoran la implementación y la administración de las redes al permitir que sus usuarios las configuren a través de Internet. Los conmutadores no administrados, por el contrario, son dispositivos relativamente poco avanzados y ofrecen conectividad plug-and-play sin configuraciones de dispositivo para redes que son menos complicadas. Aunque existen mayores posibilidades de incurrir en costos adicionales con los conmutadores administrados como resultado de sus características avanzadas, siempre hay más espacio para el crecimiento y el control, especialmente para las organizaciones en desarrollo, mientras que los conmutadores no tripulados brindan una solución rentable para redes que son estáticas y no requieren un alto nivel de administración.
¿Qué interruptores se utilizan en configuraciones específicas?
En una red empresarial, los conmutadores gestionados suelen tener diferentes estrategias, ya que las empresas elegirían equipos avanzados con características tan modernas como VLAN, QoS y seguridad. Como tal, es apropiado donde es inevitable una gestión extensiva y la ampliación de la red. Estos conmutadores se suelen implementar en centros de datos, redes corporativas y cualquier otro entorno donde la fiabilidad y el rendimiento sean críticos. La implementación de conmutadores no gestionados, por otro lado, es frecuente en redes más pequeñas o domésticas donde la principal preocupación es la facilidad de uso y el bajo precio. Son particularmente útiles para puntos de conexión simples sin ajustes complicados. Por lo tanto, estos dispositivos se utilizan generalmente en pequeñas oficinas o en el hogar para funciones básicas, ya que no hay controles complicados. Además de lo anterior, para sistemas donde existe una necesidad de gestión y también rentabilidad, se pueden utilizar conmutadores inteligentes, que se adoptan en la mayoría de los casos como una variante intermedia entre los gestionados y los comunes (genéricos).
Fuentes de referencia
Preguntas frecuentes (FAQ)
P: ¿Cuáles son las características más importantes del conmutador de red?
R: En esta evaluación se admitirá la cantidad de puertos de conmutador, ya sea un conmutador gigabit, con funcionalidad PoE, apilable o con funciones avanzadas para la optimización de la red.
P: ¿Qué ventajas aporta un conmutador gigabit a una red doméstica?
R: Un conmutador gigabit permite utilizar una red doméstica a su máxima capacidad, ya que las velocidades de transferencia de datos pueden alcanzar hasta un gigabyte por segundo, lo que facilita el intercambio de archivos, los juegos y la transmisión sin inconvenientes mediante varios dispositivos conectados.
P: ¿En qué se diferencian los conmutadores no administrados y los conmutadores administrados?
R: Un conmutador no administrado es simplemente un dispositivo simple que ofrece una interfaz plug-and-play que no requiere configuración, por lo que es adecuado para sistemas básicos. Por otro lado, un conmutador administrado le da al administrador de red la posibilidad de controlar y administrar funciones como VLAN y QoS, entre otras, para lograr una mayor eficiencia.
P: ¿Son capaces los conmutadores de mejorar el rendimiento de una red de oficina?
R: Sí, si se utiliza el tipo correcto de conmutador, por ejemplo, un conmutador gigabit o un conmutador PoE, el flujo de datos mejorará, se reducirán los cuellos de botella y habrá suficiente ancho de banda disponible para todos los dispositivos interconectados.
P: ¿Cuáles son los beneficios de los diferentes tipos de conmutadores de red?
R: Existen distintos tipos de conmutadores de red que cumplen distintas funciones. Por ejemplo, los conmutadores no administrados tienen configuraciones simples para facilitar la conectividad básica, los conmutadores administrados ofrecen al usuario más opciones de administración para invitados. Los conmutadores apilables brindan una forma de crecimiento, los conmutadores PoE pueden conducir electricidad junto con datos de red a dispositivos electrónicos.
P: ¿Cómo se comparan los conmutadores Ethernet rápidos con los conmutadores Gigabit?
R: Los conmutadores Fast Ethernet funcionan a velocidades máximas de 100 Mbps, que es una velocidad suficiente para fines de conectividad básica. Sin embargo, los conmutadores Gigabit pueden soportar aproximadamente 1 Gbps y, por lo tanto, ayudan a una transferencia de datos más rápida y eficiente para aplicaciones que requieren altas especificaciones de red.
P: ¿Cómo se conecta un conmutador a la categoría de red? ¿Cuál es su función?
R: Al ser un dispositivo de comunicación, un switch se conecta a la red de área local con la ayuda de cables Ethernet. De una forma u otra, los switches facilitan el intercambio de información en una red de área local (LAN) porque agrupan varios dispositivos y reciben paquetes de varios dispositivos antes de pasarlos a los dispositivos de destino o lugares previstos.
P: ¿Qué sucede con los puertos Gigabit en cualquier equipo de red? ¿Tienen alguna importancia?
R: Los equipos multimedia que están conectados en red tienen puertos Gigabit incorporados y esto es vital ya que las aplicaciones modernas generan un tráfico de datos excesivo y estos anchos de banda deben transferirse sin interrupciones, lo que promueve un entorno de trabajo para una red cableada.
P: ¿Desde qué aspectos debe operar cualquier equipo de suministro de energía, ya sea externo o interno, al construir una red de área local?
R: El trabajo en exteriores o interiores espera que se utilicen equipos de suministro de energía, ya sea PoE o conmutadores, considerando el número total de conexiones en todo el mundo o imaginemos solo el continente europeo que tiene más del 30% de teléfonos VoIP en el ámbito empresarial.