No contexto de mudança tecnológica, é essencial escolher a velocidade correta do switch de rede para melhorar tanto o desempenho quanto a capacidade das comunicações dos dispositivos. Este guia visa cobrir o máximo possível a definição de velocidade de troca de rede, começando pelos recursos mais básicos até os aspectos mais complicados, para assistência tanto de especialistas em TI quanto de amadores. Examinaremos os diferentes tipos de velocidades de switch e as vantagens associadas a cada um, bem como a velocidade aplicável a diferentes situações. Os leitores estarão melhor posicionados em questões relativas à compreensão básica da tecnologia, bem como às vantagens da implantação de tecnologia no campo empresarial, a fim de evitar confusão operacional em relação à infraestrutura baseada em tecnologia.
Como funciona um switch de rede?
Switches de rede são dispositivos de comunicação multiporta que unem diferentes dispositivos; portanto, a rede em uma rede local é possível. Os pacotes de dados que chegam são recebidos e enviados para os dispositivos específicos necessários, o que auxilia em transferência de dados. Dentro do modelo OSI, ele funciona em uma camada de link de dados Nível 2 e rotas usando endereços MAC. Além disso, há o nível 3, onde o roteamento pode ser aplicado a switches para executar funções de roteamento complexas. Isso é útil para estabelecer conexões com vários dispositivos e, ao fazer isso, aprimora a operação da rede enquanto alivia parte do congestionamento.
O que é um switch de rede?
Network Os switches são hardware nas arquiteturas de rede atuais, e, portanto, são usados para criar ou controlar o tráfego em uma rede local (LAN) dividindo-a em diferentes segmentos. Ele visa principalmente interconectar vários dispositivos diferentes, como computadores, impressoras ou servidores, dentro de uma rede local (LAN), permitindo que eles trabalhem de forma mais unificada. Os switches de rede são dispositivos que funcionam na Camada 2 do modelo OSI e permitem a comutação de caminho em dispositivos conectados ao switch usando endereços MAC para melhorar o rendimento criando canais virtuais para cada dado que se pretende enviar pela rede, diminuindo assim as chances de conflitos de dados.
Os switches de rede, que podem ser de diferentes variedades dependendo da densidade da porta e das capacidades de velocidade, são classificados para preencher diferentes requisitos de rede. Eles são, em sua maioria, de configurações como 10/100 para redes pequenas, 1 Gbps para uso corporativo normal e até 10/40/100 em data centers e grandes redes empresariais. Alguns dos switches avançados também fornecem suporte a PoE, que inclui o fornecimento de energia para dispositivos baseados em IP, como pontos de acesso sem fio e câmeras, o que reduz o custo adicional de energia.
Além disso, o switch de rede também pode ser usado para executar funções adicionais, como fornecer suporte a Virtual Local Area Network (VLAN), configurar categorias de tráfego usando configurações de qualidade de serviço (QoS) e empregar agregação de link para melhorar a taxa de dados. Com tais aspectos incorporados em switches, eles provam ser acessórios inestimáveis no alongamento e na melhoria da eficiência da infraestrutura de TI.
Como os switches operam em uma rede?
A função primária dos switches de rede é manipular pacotes em uma rede local com a ajuda da tecnologia de comutação de pacotes. Cada switch tem a capacidade de aceitar pacotes de dados e, com base nos endereços MAC de entrada, direcionar os dados para a porta apropriada fora do switch. A operação envolve a aquisição de endereços MAC para cada dispositivo conectado às diferentes portas do switch para preparar uma tabela de endereços MAC e também auxilia o switch no cálculo das informações de roteamento. Esta é a razão pela qual os switches são capazes de garantir que até mesmo o menor pedaço de dados chegue ao ponto onde é pretendido e não a qualquer outro ponto, eliminando assim a sobrecarga de comunicação improdutiva e aspectos de colisões de dados. Além disso, o tráfego também pode ser gerenciado e programado com relação às prioridades por meio do uso de Qualidade de Serviço (QoS), onde comunicações de alta prioridade são garantidas. Sua capacidade de direcionar e controlar o tráfego na rede contribui para a razão pela qual os switches são um componente-chave na arquitetura de rede.
Principais componentes de um switch
Similarmente a outros dispositivos, um switch de rede fornece muitos recursos, e há alguns componentes cruciais que ajudarão a habilitar sua operação e eficácia em um sistema de rede. Abaixo estão os componentes primários que constituem um alinhamento típico de posição de switch.
- Portos: Essas são as interfaces de rede que levam a um switch que conecta dispositivos. Geralmente, elas são de diferentes tipos e velocidades, ou seja, fast ethernet, gigabit ou 10-gigabit ethernet.
- painel traseiro: Este é o canal interno para sinais de dados do switch que conecta todas as portas, bem como permite o fluxo de dados entre elas em taxas muito altas. Geralmente é classificado em termos de gigabits por segundo (Gbps).
- Tecido de comutação: Essa é a estrutura de hardware, software e lógica no switch que permite a circulação de pacotes de dados entre as portas principais e as de saída.
- Tabela de endereços MAC: Uma tabela mantida no armazenamento e usada para relacionar determinados endereços MAC a portas específicas dentro do switch pelas quais os pacotes de dados devem sair.
- Processador (CPU): O processador principal que conclui qualquer tarefa que executa o software de um switch inclui o controle de protocolos de serviço para a rede e a execução de dados.
- Memória: Ela difere da RAM no chip interno do mace. A memória flash também é usada para abrigar configurações do sistema, a tabela mac junto com a habilitação de protocolos de overhead ativos.
- Carregador: Este aparelho fornece energia elétrica ao interruptor e também pode conter unidades adicionais que servem para fornecer energia no caso de falha das principais.
- Sistema operacional (firmware): Refere-se a um programa de computador incorporado em um switch que supervisiona suas atividades em técnicas específicas de roteamento e protocolos de comunicação de rede.
Esses componentes trabalham em uníssono para garantir que haja transferência de dados de qualidade e gerenciamento eficiente de recursos nas redes, o que ajuda a garantir que as redes corporativas funcionem sem problemas.
Quais são os tipos de switches de rede?
Switch não gerenciado vs. gerenciado
Switch não gerenciado: Um tipo rudimentar de switch que não precisa de configuração para conectar dispositivos na rede básica, sem espaço para gerenciamento de tráfego mais refinado ou gerenciamento de outros locais.
Switch gerenciado: Oferece excelentes opções de controle, permitindo que o administrador da rede veja e controle o fluxo de tráfego de dados, implementações de segurança, priorização de dados e diagnóstico, entre outras coisas – tudo isso é particularmente apropriado para redes complexas com imensos requisitos de confiança e proteção.
Características de um switch Gigabit Ethernet
Os switches Gigabit Ethernet oferecem uma variedade de novos recursos que melhoram o desempenho e o controle da rede. Os recursos são os seguintes:
- Conectividade de alta velocidade: Além da taxa de dados da porta do switch Ethernet de 1g, que é de até 1 Gbps, esses switches também convertem dados de forma eficaz, reduzindo o congestionamento de dados que ocorre na rede.
- Qualidade de serviço (QoS): Fornece um meio para que o tráfego seja priorizado de modo a garantir que as informações vitais possam fluir sem problemas, o que, por sua vez, aumenta o desempenho dos aplicativos críticos.
- Suporte VLAN: Permite a divisão da rede, o que não apenas aumenta a segurança da rede, mas também torna a administração dos recursos da rede mais eficaz.
- Link de agregação: Trata-se do uso de mais de uma porta com a finalidade de expandir a largura de banda e criar redundância para a conexão.
- Recursos de segurança avançados: São 802.1x, segurança de porta e listas de controle de acesso para proteção contra acesso não autorizado e destruição de dados nas redes.
- Gerenciamento remoto: O gerenciamento sem fio do switch é possível porque o switch suporta SNMP e configuração baseada na web para monitorar e controlar o switch Ethernet.
- Escalabilidade: Pode acomodar o crescimento quando as necessidades da rede aumentam, o que o torna ideal para um ambiente de negócios em constante mudança.
Esses recursos sugerem que os switches Gigabit Ethernet podem funcionar em redes contemporâneas que exigem confiabilidade, velocidade e gerenciamento integrado.
Compreendendo os tipos de switches de rede
Diferentes formas de switches de rede podem ser avaliadas com base em uma classificação primária de seus tipos com base em suas funções e uso. Switches gerenciados garantem controle fino e recursos de personalização, permitindo que os administradores de rede ajustem cada porta localizada no switch, gerenciem o fluxo de tráfego e melhorem o desempenho da rede. Isso é apropriado em ambientes organizacionais que exigem muita configuração de rede e solução de problemas. Switches não gerenciados, por outro lado, apenas conectam dispositivos sem nenhuma configuração sendo feita, o que os torna muito ideais para residências ou escritórios menores que preferem uma opção plug-and-play. Switches inteligentes são menos complexos do que sistemas totalmente gerenciados, mas fornecem recursos encontrados em comutação gerenciada que ajudam a focar em redes de médio alcance que exigem monitoramento e algum nível de controle sem muitas configurações. Apreciar essas diferenças torna mais fácil escolher o tipo de switch ideal adequado para as necessidades e restrições de rede fornecidas.
Por que a velocidade do switch é importante?
Impacto na velocidade e no desempenho da rede
A velocidade de comutação é muito importante, pois determina a velocidade de transferência de dados dentro de uma rede e, portanto, a largura de banda e a eficiência da rede. O uso de comutadores de alta velocidade reduz a latência e aumenta as capacidades de manipulação de dados, proporcionando assim uma comunicação rápida entre dispositivos. Em ambientes empresariais, isso significa que as operações são facilitadas e os aplicativos com muitos dados são tornados mais eficientes, reduzindo gargalos e melhorando o rendimento. Portanto, a seleção de velocidade apropriada dos comutadores ajuda a satisfazer os requisitos modernos de infraestrutura digital.
Papel do Gigabit Ethernet em redes modernas
Gigabit Ethernet foi adotado como o padrão de rede primário devido às taxas de transferência confiáveis e rápidas de sua funcionalidade de 1000 megabits por segundo, o que é uma grande melhoria em relação à Fast Ethernet, que é de 100 Mbps. A velocidade aprimorada pelo clorofórmio se tornou importante para atender às altas necessidades de uso trazidas por aplicativos em tempo real, como videoconferência e o uso de serviços em nuvem e análise de big data. A introdução do Gigabit Ethernet faz maravilhas ao aumentar a quantidade de dados que podem ser transferidos ao mesmo tempo, resolvendo assim problemas de congestionamento de rede, que se tornaram galopantes, especialmente em e ao redor de data centers e empresas com alta demanda de usuários.
Além da velocidade, o Gigabit Ethernet permite outros recursos benéficos, incluindo Quality of Service (QoS) e operações de segurança de rede, que são necessárias para garantir que o fornecimento de serviços e os dados sejam mantidos seguros. Foi demonstrado que os sistemas que usaram Gigabit Ethernet conseguiram acelerar os processos em até 30-40 em comparação com os sistemas que têm Fast Ethernet devido a uma redução nas latências.
Além disso, a desvantagem do Hyperlink de Abordagens Agressivas de Migração de Internet foi corrigida e agora é curável por meio da atualização dos investimentos estratégicos dos componentes de rede. A AoIoT continua a impor requisitos que a IoT reina, e com domínios de dados ampliados, a Gigabit Ethernet atende à necessidade única e sofisticada de atender ao aprimoramento da estratégia.
Melhorando a conexão de internet com switches mais rápidos
Há uma solução melhor para melhorar a conectividade com a Internet, que é atualizar os switches de rede obsoletos e substituí-los por outros mais atualizados, como switches Gigabit ou Multi-Gigabit Ethernet. Isso vem com conectividade aprimorada em termos de maior largura de banda, menor latência e capacidade de suportar mais usuários ao mesmo tempo. Aumentar a velocidade por meio do uso de novos switches reduz os tempos de inatividade da rede que surgem como resultado de hardware lento. Um fator adicional que esses switches modernos geralmente têm é o recurso VoIP, que foi adicionado à função normal e, portanto, melhorou a situação de operações estáveis. Há, portanto, uma necessidade de alterar os switches, pois há necessidades cada vez maiores de maior largura de banda devido aos aplicativos que lidam com grandes quantidades de dados, juntamente com mais uso de dispositivos conectados à nuvem e à Internet. Portanto, todos os usuários finais desfrutarão de uma rede aprimorada, mais confiável e voltada para o futuro, capaz de absorver a expansão à medida que novas tecnologias e aplicativos surgem.
O que as portas do switch de rede oferecem?
Compreendendo as configurações da porta Ethernet
Os parâmetros e usos das portas ethernet diferem com base nas diferentes velocidades, como Fast Ethernet (100 Mbps), Gigabit Ethernet (1 Gbps) e Multi-Gigabit, que inclui 2.5, 5 e 10 Gbps. A maioria das portas é equipada com um recurso de detecção automática, que permite que a porta identifique os dispositivos conectados e os combine com o desempenho mais forte suportado por ambos os sistemas. Elas também suportam comunicação full duplex, o que significa enviar e receber informações, o que melhora a comunicação da rede. Esses sistemas aéreos também podem incluir combinações como Power over Ethernet (PoE), a capacidade de fornecer energia aos dispositivos conectados ao sistema, e VLAN, que é útil quando há necessidade de dividir o sistema em subseções para controle e segurança eficazes da transmissão de dados.
Benefícios do Power Over Ethernet (PoE)
A tecnologia Power Over Ethernet (PoE) oferece alguns benefícios principais que ajudam a melhorar a flexibilidade e a eficiência da implantação da rede de forma admirável, como segue:
- Redução da complexidade na instalação: Como o PoE combina conectividade de dados e energia elétrica em um cabo Ethernet, ele elimina a necessidade de tomadas de energia separadas próximas a cada componente elétrico. Isso reduz o esforço de instalação e o número de cabos envolvidos e, portanto, contribui para vantagens monetárias no trabalho e nos materiais.
- Fácil localização de dispositivos: Há uma vantagem trazida pelo PoE de que não é sempre necessário estar perto da tomada. Neste caso, dispositivos como câmeras IP, pontos de acesso sem fio e telefones VoIP podem ser posicionados em áreas que otimizarão seu uso e eficácia. Esta flexibilidade permite instalações em posições onde é mais apropriado, independentemente da existência de tomadas de energia.
- Ameaça potencial reduzida do ambiente operacional em crescimento: PoE diminui o fardo de adicionar novos dispositivos na construção de instalações de rede, pois esses dispositivos podem ser conectados sem fazer alterações significativas na infraestrutura atual. A redistribuição rápida do equipamento também tem um efeito positivo em relação às mudanças de requisitos da instituição.
- Capacidade de controlar a dispersão de energia com facilidade: PoE permite que o gerenciamento de energia de dispositivos de rede seja feito fisicamente, em outras palavras, dos dispositivos de rede para baixo. Ele tem algumas vantagens, como aprimoramento do gerenciamento de energia, portanto, a reinicialização de dispositivos durante seu tempo de inatividade ou remotamente é possível e simples.
- Neste caso, a parte “Uma fonte de alimentação ininterrupta” refere-se a Power over Ethernet. Quando o Vale se conecta a uma fonte de alimentação ininterrupta, o PoE é capaz de fornecer energia aos dispositivos mesmo quando não há eletricidade; assim, serviços críticos ainda podem ser realizados. Isso é essencial para sistemas de alta disponibilidade, como câmeras de vigilância ou equipamentos de comunicação.
- Desempenho de rede aprimorado: Graças à quantidade reduzida de cabos de energia e soquetes necessários, o PoE leva a espaços de rede mais atraentes, que são menos cheios de fios. Essas modestas melhorias de eficiência podem otimizar o desempenho e a manutenção da rede também.
Essas vantagens explicam por que o PoE passivo é altamente adotado na arquitetura ou nos sistemas atuais e deve ser incentivado porque o design é aprimorado, os custos são reduzidos e a eficiência é alta.
Importância do número de portas em um switch
Ao criar e expandir a arquitetura de uma rede, em particular, o número de portas disponíveis em um switch de rede é integral. Aqueles que consistem em muitas portas se conectarão a mais dispositivos, incluindo terminais como computadores, bem como impressoras e servidores, diretamente à rede. Isso é importante, especialmente para aquelas empresas ou redes que preveem crescimento contínuo, pois fornece facilidade de expansão, bem como custo-efetivo. Além disso, portas adicionais fornecem redundância, bem como compartilhamento de carga para as redes, melhorando assim o desempenho da rede. É fundamental que o switch tenha um número ideal de portas para que as necessidades atuais da rede sejam atendidas, e seu desenvolvimento posterior em termos de crescimento, bem como desenvolvimento tecnológico, seja fácil.
Como escolher o melhor switch de rede?
Avaliando requisitos e necessidades de rede
- Avaliação da conectividade do dispositivo: Estime quantos dispositivos exigirão acesso operacional à rede para chegar ao número mínimo de portas necessárias para os switches.
- Consideração sobre tráfego de rede: Estude o uso atual e futuro de dados para posicionar um switch que possa acomodar necessidades futuras.
- Determine os requisitos de energia: Verifique se o Power over Ethernet (PoE) é necessário para alguns dispositivos, como câmeras IP ou telefones VoIP, fazendo a diferença na seleção do switch.
- Condições imediatas de crescimento: Preveja o desenvolvimento futuro da rede para poder usar o switch por um tempo maior do que apenas na situação atual.
- Especifique a redundância procurada: Considere se a redundância de rede é necessária para que haja alta disponibilidade e, então, selecione os switches adequadamente.
- Orçamento: Leve em consideração as restrições orçamentárias, especialmente considerando que o switch deve ser capaz de fornecer requisitos mínimos em termos de desempenho na rede.
Comparação de switches de rede gerenciados vs. não gerenciados
Quando se trata de switches de rede, há switches gerenciados e não gerenciados em oferta. Aqui, switches de rede gerenciados fornecem mais controle e personalização do que os não gerenciados. Eles tendem a ter pivôs de rede, como Redes Locais Virtuais, configurações de nível de qualidade e outros gerenciamentos, o que é necessário para topologias de rede complexas. Switches gerenciados aprimoram a implantação e a administração das redes, permitindo que seus usuários as configurem pela Internet. Switches não gerenciados, ao contrário, são dispositivos relativamente pouco avançados e oferecem conectividade plug-and-play sem configurações de dispositivo para redes que são menos complicadas. Embora haja maiores chances de incorrer em custos extras com switches gerenciados como resultado de seus recursos avançados, sempre há mais espaço para crescimento e controle, especialmente para organizações em desenvolvimento, enquanto switches não tripulados fornecem uma solução econômica para redes que são estáticas e não exigem um alto nível de gerenciamento.
Quais switches são usados em configurações específicas?
Em uma rede empresarial, switches gerenciados geralmente têm estratégias diferentes, pois as empresas escolheriam equipamentos avançados com características modernas como VLAN, QoS e segurança. Como tal, é apropriado onde o gerenciamento extensivo e a ampliação da rede são inevitáveis. Esses switches são normalmente implantados em data centers, redes corporativas e qualquer outro ambiente onde a confiabilidade e o desempenho são críticos. A implementação de switches não gerenciados, por outro lado, é frequente em redes menores ou domésticas onde a principal preocupação é a facilidade de uso e o baixo preço. Eles são particularmente úteis para pontos de conexão simples sem quaisquer ajustes complicados. Portanto, esses dispositivos são geralmente usados em pequenos escritórios ou em casa para funções básicas, pois não há controles complicados. Além do acima, para sistemas onde há necessidade de gerenciamento e também de custo-benefício, switches inteligentes, que são adotados na maioria dos casos para ser uma variante intermediária entre gerenciado e comum (genérico), podem ser usados.
Fontes de Referência
Perguntas Frequentes (FAQs)
P: Quais recursos do switch de rede são os mais importantes?
R: Nesta avaliação, o número de portas de switch, seja um switch gigabit, funcionalidade PoE, empilhável ou recursos avançados para otimização de rede, será suportado.
P: Que vantagem um switch gigabit traz para uma rede doméstica?
R: Um switch gigabit permite usar uma rede doméstica em sua capacidade máxima, já que as taxas de transferência de dados podem chegar a até um gigabyte por segundo, facilitando o compartilhamento de arquivos, jogos e streaming usando vários dispositivos conectados.
P: Qual a diferença entre switches não gerenciados e switches gerenciados?
R: Um switch não gerenciado é apenas um dispositivo simples que oferece uma interface plug-and-play sem necessidade de configuração, portanto, é adequado para sistemas básicos. Um switch gerenciado, por outro lado, dá ao administrador de rede espaço para controlar e gerenciar funções como VLANs e QoS, entre outras, para melhor eficiência.
P: Os switches são capazes de melhorar o desempenho de uma rede de escritório?
R: Sim, se o tipo correto de switch for usado, por exemplo, switch gigabit ou switch PoE, o fluxo de dados melhorará, os gargalos serão reduzidos e haverá largura de banda suficiente disponível para todos os dispositivos interconectados.
P: Quais são os benefícios dos diferentes tipos de switches de rede?
R: Existem diferentes tipos de switches de rede que atendem a diferentes propósitos. Por exemplo, switches não gerenciados têm configurações simples para facilitar a conectividade básica, switches gerenciados oferecem ao usuário maiores opções de administração de convidados. Switches empilháveis fornecem uma maneira de crescimento, switches PoE são capazes de conduzir eletricidade junto com dados de rede para dispositivos eletrônicos.
P: Como os switches Fast Ethernet se comparam aos switches Gigabit?
R: Os switches Fast Ethernet operam em velocidades máximas de 100 Mbps, o que é uma velocidade suficiente para propósitos básicos de conectividade. No entanto, os switches gigabit podem suportar aproximadamente 1 Gbps e, portanto, ajudam na transferência de dados mais rápida, o que é eficiente para aplicações que exigem especificações de rede altas.
P: Como um switch se conecta à categoria de rede? Qual é o papel dele?
R: Sendo um dispositivo de comunicação, um switch é conectado à rede local com a ajuda de cabos Ethernet. De uma forma ou de outra, os switches facilitam a troca de informações em uma rede local (LAN) porque eles agrupam vários dispositivos e recebem pacotes de vários dispositivos antes de passá-los para dispositivos de destino ou locais pretendidos.
P: E quanto às portas gigabit em qualquer equipamento de rede? Elas têm algum significado?
R: Equipamentos de mídia em rede possuem portas Gigabit incorporadas, o que é essencial, pois os aplicativos modernos causam tráfego excessivo de dados e essas larguras de banda precisam ser transferidas sem interrupções, promovendo assim um ambiente de trabalho para uma rede com fio.
P: Quais aspectos devem ser considerados para a operação de qualquer equipamento de fornecimento de energia, sejam eles externos ou internos, ao construir uma rede local?
R: O trabalho interno ou externo espera qualquer material de equipamento de fornecimento de energia usado, seja PoE ou switches, considerando o número total de conexões ao redor do mundo ou imagine apenas o continente europeu que tem mais de 30% de telefones VoIP na esfera empresarial.