Compreendendo os switches de rede: tudo o que você precisa saber

Um switch de rede é uma parte fundamental da rede moderna. Ele funciona na camada de enlace de dados do modelo OSI (Camada 2), diferentemente de um hub que transmite dados para todos os dispositivos em uma rede. Um switch envia apenas pacotes de dados para o dispositivo ao qual se destina. Isso torna as redes mais rápidas e seguras. Os switches podem ser simples, não gerenciados ou avançados com recursos como segmentação de VLAN, qualidade de serviço (QoS) e gerenciamento de rede baseado em SNMP. Eles são necessários para criar redes locais (LANs), permitindo que os dispositivos conectados se comuniquem de forma rápida e tranquila.

O que é um switch de rede?

Definição e função de um switch de rede

Um switch de rede, uma peça de hardware, encaminha pacotes de dados apenas para os dispositivos designados em uma rede. Ele opera na camada 2 do modelo OSI e faz isso verificando os pacotes recebidos em busca de seus endereços MAC para que possam ser enviados para onde deveriam ir. Entre outras coisas, essa capacidade garante que as redes funcionem mais rapidamente porque há menos tráfego inútil ou chances de colisão. Além disso, os switches possuem capacidades multicamadas para operações mais sofisticadas, o que significa que podem ser usados ​​em vários tipos de redes, desde as básicas até as complexas.

Como um switch de rede difere de um roteador?

Embora os switches e roteadores de rede sejam dispositivos essenciais em redes, eles têm funções diferentes e operam em diferentes camadas do modelo OSI. Aqui estão as principais diferenças:

• Camada de Operação:
• Switch: Opera na Camada 2 (Camada de Enlace de Dados), que usa endereços MAC para encaminhar pacotes de dados entre dispositivos.
• Roteador: Este dispositivo funciona na Camada 3 (Camada de Rede), o que significa que utiliza endereços IP para localizá-lo. Opera na camada 2 (camada de enlace de dados), o melhor caminho para pacotes de dados entre várias redes.
• Funcionalidade:
• Switch: Gerencia o tráfego de dados dentro da LAN (Local Area Network). Ele encaminha apenas pacotes destinados a um destinatário específico. Este dispositivo funciona na Camada 3 (Camada de Rede), o que significa que utiliza endereços IP para localizar, melhorando assim a eficiência da rede.
• Roteador: Conecta múltiplas redes, permitindo assim o acesso à internet e a comunicação entre diferentes redes.
• Método de endereçamento:
• Switch: Os switches usam endereços MAC, ou endereços de hardware, para enviar pacotes diretamente para qualquer dispositivo em uma rede.
• Roteador: O roteador utiliza endereços IP, também chamados de endereços lógicos, para rotear pacotes através de muitas redes.
• Portos:
• Switch: Os switches são equipados com um grande número de portas (geralmente 8 a 48 ou mais) usadas para conectar vários dispositivos em uma única rede.
• Roteador: Os roteadores têm menos portas, mas incluem portas WAN, que permitem a conexão a redes externas como a Internet.
• Domínios de transmissão:
• Switch: Um switch não separa domínios de transmissão por padrão; entretanto, a configuração da VLAN pode ser feita para dividir domínios de transmissão dentro do mesmo switch.
• Roteador: os domínios de transmissão geralmente são separados quando cruzam redes diferentes por meio de um roteador, pois isso impede que o tráfego de transmissão se propague fora de sua própria rede local (LAN).
• Parâmetros técnicos:
• Interruptor:
• Taxa de transferência: A taxa de transferência pode variar entre 1 Gbps e 100 Gbps ou às vezes até mais que esse valor, dependendo dos requisitos específicos da organização em questão, ou seja, que tipo de tráfego fluirá através de tais switches, etc.
• Latência: latência normalmente baixa (menos de um milissegundo) devido ao encaminhamento interno de pacotes.
• Suporte a VLAN: Switches avançados suportam VLANs para segmentação de rede.
• Qualidade de Serviço (QoS): Garante o tratamento prioritário de dados críticos.
• Router:
• Protocolos de roteamento: Suporta protocolos de roteamento dinâmico como OSPF, BGP, EIGRP, etc.
• Interface WAN: Oferece várias opções, como Ethernet, DSL, Fibra, etc., para conectar diferentes tipos de redes de longa distância (WANs).
• Recursos de firewall: Muitas vezes integrados com funcionalidades de firewall e protocolos de segurança.
• NAT/PAT: Suporta Tradução de Endereço de Rede (NAT) e Tradução de Endereço de Porta (PAT) para segurança de rede interna e utilização eficiente de endereço IP.

Compreender essas diferenças é importante ao projetar redes eficientes e seguras com base em requisitos organizacionais específicos.

O papel das portas Ethernet em switches de rede

Em uma rede local (LAN), a principal função das portas Ethernet em switches de rede é permitir a comunicação dos dispositivos. Cada porta é um local exclusivo para conectar dispositivos de rede, como computadores, impressoras, servidores e outros switches, garantindo que os pacotes de dados sejam transferidos de maneira eficaz. A velocidade de funcionamento dessas portas pode ser diferente, suportando 10/100 Mbps para Ethernet padrão, 1 Gbps para Gigabit Ethernet e até 100 Gbps para aplicações mais avançadas, atendendo assim às diversas necessidades de largura de banda. Eles também possuem funcionalidade Power over Ethernet (PoE) que fornece energia e dados por meio de um cabo para dispositivos conectados, simplificando o design da rede. Além disso, os switches gerenciados permitem definições de configuração de porta para VLANs, qualidade de serviço (QoS) e priorização de tráfego para melhorar os recursos de segurança e o desempenho no sistema. É essencial saber o que uma porta Ethernet pode ou não fazer ao otimizar o planejamento da rede, pois isso ajudará a garantir conexões fortes durante todo o processo.

Tipos de switches de rede: gerenciados versus não gerenciados

Recursos de switches gerenciados

Os switches gerenciados ajudam a supervisionar as configurações de rede em ambientes de rede grandes e complexos. Aqui estão algumas de suas características mais essenciais:

1. Suporte a redes locais virtuais (VLANs): Switches gerenciados podem implementar VLANs, que dividem o tráfego dentro de uma rede para aumentar a segurança e minimizar o congestionamento.
2. Qualidade de Serviço (QoS): Esses switches permitem que os administradores priorizem diferentes tipos de tráfego. Isso garante que aplicativos críticos obtenham largura de banda suficiente e, ao mesmo tempo, reduz a latência para dados urgentes.
3. Monitoramento de Rede: Possuem ferramentas de monitoramento e diagnóstico mais avançadas do que switches não gerenciados; por exemplo, SNMP, RMON e SYSLOG, entre outros, podem ser usados ​​para rastrear o desempenho da rede em tempo real, bem como detectar problemas imediatamente.
4. Recursos de segurança: Os switches gerenciados suportam medidas de segurança mais robustas, como listas de controle de acesso (ACLs), autenticação 802.1X e segurança de porta contra acesso não autorizado.
5. Redundância e recuperação: Spanning Tree Protocol (STP), Link Aggregation e outras funções incluídas em switches gerenciados fornecem recursos de failover, tornando as redes mais robustas.
6. Gerenciamento Remoto: Switches gerenciados podem ser configurados ou monitorados de qualquer lugar por meio de interfaces web, interfaces de linha de comando (CLI) ou software de gerenciamento. Isso permite fácil administração em vários locais sem presença física.

Esses recursos permitem coletivamente maior precisão no controle de redes, maiores níveis de desempenho e melhor segurança, necessários ao lidar com infraestruturas complexas.

Prós e contras de switches não gerenciados

Os switches não gerenciados, diferentemente dos gerenciados, exigem poucas configurações e geralmente são dispositivos plug-and-play. Abaixo estão alguns dos prós e contras:

Prós:

1. Facilidade de uso: Os switches não gerenciados são fáceis de usar e não requerem configuração, portanto funcionam bem para redes pequenas ou uso doméstico.
2. Econômico: Eles geralmente são mais baratos que os switches gerenciados, o que os torna uma opção acessível para necessidades básicas de rede.
3. Configuração rápida: como nenhuma configuração é necessária, os switches não gerenciados podem ser implantados rapidamente, o que economiza tempo para usuários que desejam conectividade imediata em uma rede.

Contras:

1. Controle limitado: esses switches não oferecem capacidade de personalização ou configuração, portanto, sua adequação em ambientes de rede complexos é limitada.
2. Sem gerenciamento de tráfego: durante horários de pico de uso, pode ocorrer congestionamento porque os switches não gerenciados não priorizam o tráfego, resultando em desempenho reduzido.
3. Nenhum recurso de segurança de suporte: Protocolos de segurança avançados não podem ser usados ​​neles, expondo assim as redes a mais riscos de acesso não autorizado, entre outras ameaças à segurança.
4. Falta de recursos de monitoramento: A solução de problemas se torna mais difícil quando há falta de ferramentas integradas para diagnóstico e monitoramento de redes, levando a um gerenciamento ineficaz do desempenho da rede.

Esses recursos tornam os switches não gerenciados adequados para aplicações simples, mas inadequados onde são necessários níveis mais altos de controle sobre medidas de segurança e gerenciamento de desempenho.

Escolhendo entre switches gerenciados e não gerenciados

É fundamental considerar as necessidades específicas do seu ambiente de rede ao escolher entre switches gerenciados e não gerenciados. Os switches gerenciados possuem uma variedade de recursos avançados, incluindo suporte para VLANs, qualidade de serviço (QoS) e capacidade de monitorar redes. Eles oferecem mais controle sobre o gerenciamento de segurança e desempenho, o que os torna ideais para redes complexas mais extensas que exigem precisão e confiabilidade. Por outro lado, os switches não gerenciados são adequados para redes menores ou domésticas porque são fáceis de usar, baratos e de configuração rápida. No entanto, como não possuem muitas funções, podem haver limitações de gerenciamento de tráfego, bem como problemas de segurança, embora atendam aos requisitos básicos de rede. Portanto, em outras palavras, escolha switches gerenciados se precisar de fortes medidas de segurança e administração extensa para redes complicadas, mas opte por switches não gerenciados ao configurar conexões simples e econômicas.

Como funcionam os switches PoE?

Introdução ao Power Over Ethernet (PoE)

A tecnologia Power Over Ethernet (PoE) permite que energia elétrica e dados sejam transmitidos através de um único cabo Ethernet. Esta combinação simplifica as instalações de rede, eliminando a necessidade de cabos de alimentação ou tomadas extras. Um switch PoE injeta energia no cabeamento de dados para possibilitar que dispositivos compatíveis, como câmeras IP, pontos de acesso sem fio e telefones VoIP, recebam energia e dados por meio da mesma conexão. Isto é conseguido por padrões como IEEE 802.3af, IEEE 802.3at e IEEE 802.3bt, que definem quanta energia deve ser fornecida em qual nível de tensão, garantindo assim a segurança e a confiabilidade da operação, ao mesmo tempo que fornece os níveis de desempenho necessários. Também ajuda a implantar vários dispositivos de rede, especialmente onde a instalação de linhas de energia separadas seria difícil ou inviável.

Benefícios do uso de switches PoE

1. Fácil de instalar: os switches PoE simplificam a configuração da rede, eliminando a necessidade de cabos de alimentação e tomadas separados. Isto reduz a complexidade da instalação e os custos, especialmente em ambientes complexos onde não é viável instalar linhas de energia adicionais.
2. Mais flexível: a tecnologia PoE permite que os dispositivos sejam colocados em locais ideais, em vez de serem restringidos pela proximidade de fontes de energia. Ele oferece suporte a essa flexibilidade com melhor design de rede e maiores opções de implantação para dispositivos de rede.
3. Gerenciamento de energia em um só lugar: com um switch PoE, você pode controlar o fornecimento de energia centralmente, o que significa que, como administrador, você pode monitorar e regular a distribuição de eletricidade entre dispositivos conectados a partir de um local remoto. O gerenciamento de energia feito em um só lugar melhora a confiabilidade da rede, facilitando assim a manutenção.
4. Opção mais segura: Os padrões IEEE para PoEs garantem uma transmissão segura e confiável de corrente elétrica, minimizando assim os riscos de acidentes elétricos. Entre esses mecanismos estão aqueles projetados explicitamente para evitar sobrecargas nos equipamentos de rede e curtos-circuitos ou conexões erradas durante os procedimentos de instalação.
5. Baixo custo: Ao transmitir dados com energia através de uma única infraestrutura de cabo, o PoE requer menos materiais de fiação e suprimentos adicionais, o que economiza dinheiro tanto em recursos usados ​​durante atividades de construção quanto em mão de obra envolvida nessas obras. Só por esta razão, muitas pessoas consideram-nos bastante acessíveis, considerando que os seus benefícios superam as desvantagens em circunstâncias normais no que diz respeito às redes.

Expansibilidade: Outra vantagem trazida pelos interruptores de energia é a capacidade que eles dão aos usuários de expandir redes existentes sem interferir muito nas configurações já colocadas em prática. Essa escalabilidade se mostra muito útil, especialmente em escritórios ou mesmo em edifícios inteligentes, onde as taxas de crescimento podem variar muito dependendo de diferentes fatores que influenciam os estabelecimentos ao redor deles.

Exemplos de switches PoE populares

1. Cisco Catalyst 2960-X Series: O Cisco Catalyst 2960-X Series é bem conhecido por ser seguro, escalável e energeticamente eficiente em redes. Ele oferece diferentes versões com densidades de porta variadas para atender a várias necessidades de implantação, ajudando a fornecer soluções eficazes e confiáveis.
2. Ubiquiti UniFi Switch: É um dispositivo simples com uma interface intuitiva, mas isso não impede seu desempenho robusto. A saída de energia é alta enquanto se integra perfeitamente com outros produtos UniFi para que possa ser usado em qualquer ambiente, de pequenos escritórios a grandes empresas.
3. Netgear ProSAFE GS728TP: Este switch possui 24 portas PoE+ e 4 portas SFP, tornando-o versátil para pequenas e médias empresas e redes maiores. O gerenciamento fácil é enfatizado por recursos como configuração e monitoramento remotos, garantindo assim o bom funcionamento das operações de rede.

Estes estão entre os switches PoE mais confiáveis ​​porque possuem funções e níveis de desempenho avançados, tornando-os perfeitos para fornecer eletricidade aos atuais sistemas de infraestrutura de redes de comunicação.

Casos de uso diário para switches de rede

Switches de rede em redes domésticas

As redes domésticas e os switches de rede são essenciais para melhorar a conectividade e gerir o número crescente de dispositivos suportados pela Internet. Uma solução de rede robusta é obrigatória com o advento das casas inteligentes. Vários dispositivos com fio podem ser conectados à rede local através de um switch de rede doméstica, distribuindo assim a largura de banda de forma eficaz e garantindo conexões estáveis. Isso é muito útil em residências onde serviços de streaming, jogos online e/ou sistemas de automação residencial são amplamente utilizados. Gigabit Ethernet, Qualidade de Serviço (QoS) ou protocolos de segurança avançados com os switches domésticos de mais alto desempenho ajudam na priorização do tráfego e na proteção da rede. A eficiência e a fiabilidade nas configurações domésticas podem ser bastante melhoradas com a utilização destes dispositivos, uma vez que satisfazem a necessidade de velocidades de Internet mais rápidas e de ligação contínua, em linha com as tendências crescentes da procura.

Uso empresarial de switches de rede

Os switches de rede são a espinha dorsal de redes robustas e escaláveis ​​em grandes organizações. Eles conectam dispositivos, incluindo PCs, servidores e armazenamento conectado à rede (NAS) através da rede local (LAN) de uma empresa. Os switches de nível empresarial apresentam taxas de transferência de alto desempenho e recursos avançados, como Link Aggregation, Virtual LANs (VLANs) e roteamento de Camada 3, que melhoram a eficiência e a segmentação na rede. As empresas empregam controles de segurança adicionais, como listas de controle de acesso (ACLs) ou segurança de porta em seus switches para proteger dados confidenciais e, ao mesmo tempo, controlar o acesso. Os switches de rede para empresas também vêm com opções de gerenciamento que permitem aos administradores monitorar o desempenho centralmente, definir configurações remotamente e garantir o máximo tempo de atividade – todos os recursos necessários exigidos pelas organizações modernas que buscam produtividade em ambientes operacionais seguros.

Aplicação em Redes Locais (LAN)

Os switches de rede são a espinha dorsal de redes robustas e escaláveis ​​em grandes organizações. Eles conectam dispositivos, incluindo PCs, servidores e armazenamento conectado à rede (NAS) através da rede local (LAN) de uma empresa. Os switches de nível empresarial apresentam taxas de transferência de alto desempenho e recursos avançados, como Link Aggregation, Virtual LANs (VLANs) e roteamento de Camada 3, que melhoram a eficiência e a segmentação na rede. As empresas empregam controles de segurança adicionais, como listas de controle de acesso (ACLs) ou segurança de porta em seus switches para proteger dados confidenciais e, ao mesmo tempo, controlar o acesso. Os switches de rede para empresas também vêm com opções de gerenciamento que permitem aos administradores monitorar o desempenho centralmente, definir configurações remotamente e garantir o máximo tempo de atividade – todos os recursos necessários exigidos pelas organizações modernas que buscam produtividade em ambientes operacionais seguros.

Principais marcas e modelos de switches de rede

Marcas líderes como Cisco e Netgear

Cisco, Netgear e HP estão entre as principais marcas de switches de rede que oferecem diferentes produtos para atender a diversas necessidades organizacionais.

1. Cisco — Popular por suas soluções de rede robustas e escaláveis, a Cisco fornece switches para pequenas e grandes corporações. Por exemplo, a série Cisco Catalyst 9500 tem alto desempenho, é segura e programável, com recursos como MPLS, IoT ou atualizações automáticas de software.
2. Netgear — Esta marca é conhecida por suas soluções fáceis de usar e acessíveis; portanto, ela oferece switches de rede confiáveis ​​adequados para escritórios domésticos e pequenas e médias empresas (PMEs). Um desses switches é o Netgear GC110 da série Insight Managed Smart Cloud, que apresenta gerenciamento remoto, capacidade PoE e uma interface de aplicativo móvel que permite configurar e monitorar em qualquer lugar perfeitamente.
3. HP (Hewlett Packard Enterprise) — Simplicidade, desempenho e segurança são elementos-chave dos switches de rede da HPE, especialmente da série Aruba. O modelo Aruba CX 6400, por exemplo, vem com design modular, gerenciamento centralizado e segurança robusta, tornando-o ideal para ambientes modernos de campus ou data center.

Essas marcas representam inovação aliada à confiabilidade na tecnologia de comutação de rede, garantindo assim um fluxo ininterrupto de informações, medidas de segurança aprimoradas, bem como eficácia operacional em diferentes requisitos de negócios.

Séries e modelos populares

Cisco

• Cisco Catalyst 9500 Series – Esta linha, projetada para níveis centrais e de distribuição altamente programáveis ​​e escaláveis, vem com recursos avançados de segurança e automação; suporta tecnologias como MPLS e QoS, tornando-o adequado para redes de alta velocidade.
• Meraki MS Series—Esta série foca em redes gerenciadas em nuvem, oferecendo simplicidade por meio de um único painel do qual tudo pode ser gerenciado. Medidas de segurança e análises fortes também estão incluídas.

Netgear

• Série Nighthawk — A série Nighthawk da Netgear é amplamente conhecida por sua capacidade de fornecer altas velocidades de forma consistente, sendo, portanto, confiável quando necessário, especialmente durante sessões de jogos ou trabalhos profissionais que exigem tais níveis de desempenho; possui controles avançados de QoS e suporte à tecnologia MU-MIMO.
• Série ProSAFE — Com esses switches, há opções entre gerenciados e não gerenciados, proporcionando assim mais flexibilidade ao configurar redes em nível doméstico (SOHO) ou empresarial. Eles também vêm com outros recursos, como suporte PoE junto com VLANs, etc., que podem ser usados ​​para segmentação de rede.

HP (Hewlett Packard Enterprise)

• Série Aruba CX 6400 — Os switches Aruba CX 6400 oferecem uma abordagem flexível para comutação entre campus/data center, adotando um modelo de gerenciamento centralizado e melhorando a segurança, permitindo assim a escalabilidade quando necessário.
• Série OfficeConnect - Projetada explicitamente para pequenas empresas, esta linha oferece soluções intuitivas e acessíveis, caracterizadas pela facilidade de uso combinada com confiabilidade, tendo atributos como interfaces de gerenciamento intuitivas juntamente com suporte VLAN destinado à segmentação de rede, entre outros.

Estes modelos foram escolhidos com base no seu desempenho, características de gestão e escalabilidade em diferentes segmentos de mercado, desde PME até grandes empresas.

Escolhendo o switch certo para suas necessidades

Há várias coisas que precisam ser levadas em conta ao escolher um switch de rede para garantir o melhor desempenho possível em um determinado ambiente. Primeiro, é necessário estabelecer as necessidades da rede: quantos dispositivos serão conectados, qual nível de tráfego é esperado e qual potencial de crescimento existe? Segundo, é preciso decidir entre switches gerenciados e não gerenciados; o primeiro oferece recursos mais avançados, como VLANs (Virtual Local Area Networks), QoS (Quality of Service) ou gerenciamento remoto, que podem ser úteis em redes maiores ou mais complexas, enquanto o último tende a ser mais simples e barato, adequado para configurações menores com menos dispositivos.

Para ambientes empresariais ou grandes redes, pode ser aconselhável usar switches de alto desempenho com fortes medidas de segurança, como os encontrados em Cisco Catalysts ou HPE Aruba série CX. Esses dispositivos fornecem maior controle sobre o tráfego que flui por eles, bem como opções de escalabilidade, caso precisem de atualização posteriormente. Por outro lado, empresas de pequeno a médio porte podem optar por modelos econômicos, mas confiáveis, como Netgear ProSAFEs ou HPE OfficeConnects, que oferecem facilidade de uso juntamente com funções básicas de gerenciamento.

Finalmente – à prova de futuro. Isto significa olhar para o futuro, para o que poderá ser necessário amanhã, com base no conhecimento de hoje. Os switches de rede devem, portanto, suportar os padrões atuais da indústria, especialmente se estes representarem avanços significativos em relação às tecnologias anteriores (por exemplo, Power over Ethernet Plus [PoE+], 10 Gigabit Ethernet [10GbE]). Também vale a pena ler as avaliações dos usuários e consultar profissionais de networking antes de tomar qualquer decisão;

Otimizando o desempenho da rede com switches

Aproveitando Gigabit Ethernet e QoS

A implantação de switches Gigabit Ethernet é essencial para otimizar o desempenho da rede, pois eles oferecem taxas de transferência de dados muito mais altas do que os switches Fast Ethernet convencionais. Esse desenvolvimento é necessário para lidar com aplicativos de alta largura de banda, garantindo a menor latência possível e suportando mais dispositivos sem congestionamento. O Gigabit Ethernet é benéfico para tarefas que envolvem movimentos rápidos de dados, como videoconferência, transferências de arquivos grandes e streaming de dados em tempo real.

Outra forma de melhorar a eficiência da rede é através da Qualidade de Serviço (QoS), que prioriza tráfegos importantes, garantindo que tais tarefas recebam largura de banda suficiente com atraso mínimo. As configurações de QoS permitem que os administradores criem políticas para priorizar o tráfego com base nas necessidades de suas organizações, ou seja, garantindo que o VoIP tenha mais preferência sobre a navegação geral na web, melhorando assim a experiência geral do usuário, minimizando o jitter e a perda de pacotes em aplicativos sensíveis ao desempenho.

Quando Gigabit Ethernet é combinado com QoS, cria-se uma rede forte, capaz de lidar eficazmente com grandes quantidades de dados e diferentes tipos de tráfego. Isto suporta tanto os requisitos operacionais atuais como o crescimento futuro, tornando-se assim uma abordagem essencial para manter uma infraestrutura de rede escalável de alto desempenho.

Compreendendo a agregação de links

O procedimento denominado Link Aggregation, port bundling ou EtherChannel é usado para aumentar a capacidade da largura de banda e fornecer rotas alternativas, vinculando mais de um link de rede em um único link. Essa abordagem ajuda a melhorar o desempenho da rede, criar recursos de failover e otimizar o balanceamento de carga. Os administradores de rede podem obter maior rendimento de dados usando muitas conexões físicas e tornando-as mais robustas contra falhas de link.

Ao implementar a agregação de links, você deve escolher dispositivos compatíveis e seguir padrões como IEEE 802.3ad (também conhecido como LACP ou Link Aggregation Control Protocol). O LACP permite configuração e gerenciamento automáticos de links agregados, garantindo assim estabilidade e eficiência na conectividade de rede. É amplamente reconhecido entre os switches de rede contemporâneos e, portanto, pode caber facilmente em infraestruturas já estabelecidas sem causar interrupções.

As agregações de links são mais adequadas para ambientes onde há altas demandas de transferência de dados, como redes corporativas ou até mesmo data centers, onde é necessário maximizar a largura de banda e, ao mesmo tempo, minimizar ao máximo o tempo de inatividade. As organizações podem, portanto, criar redes mais rápidas e confiáveis ​​que possam suportar grandes volumes de tráfego de informações necessárias para a execução de aplicações críticas através do agrupamento de recursos de diversas conexões.

A importância da largura de banda e do roteamento

Largura de banda e roteamento são dois fatores principais na eficiência e confiabilidade de uma rede. Largura de banda é o maior volume de dados transmitido através de uma conexão de rede durante um período. Alta largura de banda é necessária para suportar atividades que envolvam transferência massiva de informações, como streaming de vídeo e downloads de arquivos grandes, entre outros. O compartilhamento adequado de largura de banda evita o congestionamento nas redes, proporcionando boas experiências ao usuário.

O roteamento, por outro lado, refere-se à escolha de caminhos para envio de pacotes de dados dentro de uma rede. O roteamento eficiente busca identificar a melhor forma possível para que os dados cheguem ao ponto pretendido com mais rapidez e menos atrasos, o que reduz a latência e aumenta a velocidade de entrega das informações. OSPF (Open Shortest Path First) e BGP (Border Gateway Protocol) estão entre os protocolos mais importantes usados ​​no roteamento dinâmico onde as redes mudam com frequência, exigindo assim otimização do fluxo para desempenho ideal.

Estes aspectos – largura de banda mais roteamento – são determinantes-chave da taxa de sucesso de qualquer sistema no que diz respeito à tecnologia de comunicação; isto, portanto, implica que não apenas um, mas todos estes componentes técnicos devem trabalhar em conjunto para alcançar melhores resultados; caso contrário, nenhum será suficiente sozinho, porque eles também se complementam muito. Juntos, eles formam forças poderosas por trás do funcionamento eficaz de diferentes tipos ou categorias, até mesmo níveis dentro de uma organização, dependendo do seu tamanho, nível de complexidade, capacidade, etc.

Perguntas Frequentes (FAQs)

P: O que é um switch Ethernet e como funciona?

R: Um switch Ethernet é uma ferramenta de rede que usa cabos Ethernet para conectar muitos dispositivos em uma rede de computadores, como impressoras, computadores e servidores. Funciona na camada de enlace de dados do modelo OSI (camada 2). Ele encaminha pacotes de dados entre dispositivos conectados de acordo com seus endereços MAC, garantindo uma comunicação tranquila entre todas as partes de uma rede.

P: Qual é a diferença entre um switch de rede e um roteador?

R: Esses dois diferem principalmente no que fazem quando conectados a qualquer sistema. Os roteadores conectam várias redes direcionando pacotes com base em endereços IP, enquanto os switches usam endereços MAC para encaminhar quadros entre diferentes segmentos dentro da mesma LAN. Os roteadores também são necessários para conectar várias LANs à Internet.

P: Um switch Ethernet pode suportar conectividade sem fio?

R: Embora não possa fornecer capacidade sem fio por si só, esse problema pode ser resolvido facilmente através do seu uso com pontos de acesso sem fio (WAPs). Esses pontos são interligados a switches por meio de cabos Ethernet, o que permite ampliar seu alcance, permitindo que mais pessoas se conectem sem fio.

P: O que são switches da Camada 2 e switches da Camada 3?

R: Os switches da camada dois operam na camada de enlace de dados, onde utilizam informações de endereço MAC em quadros recebidos para decidir se um quadro específico deve ser encaminhado; eles executam essas tarefas principalmente em uma rede local (LAN). Em contrapartida, os da camada três funcionam tanto no nível do enlace de dados quanto no nível da rede, conhecido como roteamento baseado em endereço IP, possibilitando assim a conexão entre diferentes redes, além de suportar VLANs e recursos de QoS.

P: Quais são os diferentes tipos de switches de rede?

R: Switches não gerenciados, switches inteligentes, switches totalmente gerenciados, switches empilháveis, switches modulares e switches de configuração fixa são alguns exemplos de vários tipos disponíveis, dependendo do grau/nível de controle necessário, da flexibilidade desejada e dos recursos necessários para atender a diferentes níveis de complexidade de rede.

P: Como a VLAN funciona com switches de rede?

R: VLANs, ou redes locais virtuais, dividem uma rede física em muitas redes lógicas. Os switches de rede utilizam marcação de VLAN para colocar dispositivos em VLANs diferentes, melhorando a segurança, diminuindo o tráfego de transmissão e isolando partes da rede para melhor gerenciamento e desempenho.

P: O que é um hub de rede? Como isso difere de um switch?

R: Um hub de rede é um dispositivo simples que conecta vários dispositivos Ethernet em uma LAN sem qualquer capacidade de diferenciação de pacotes; ele encaminha todos os pacotes de dados para dispositivos conectados, o que pode causar colisões e ineficiências. Por outro lado, um switch de rede é mais inteligente que os hubs porque só envia quadros para o destinatário pretendido com base nos seus endereços MAC, melhorando assim o desempenho e reduzindo o congestionamento.

P: Qual o papel do endereço MAC no funcionamento do switch de rede?

R: Um endereço de controle de acesso à mídia é um identificador exclusivo fornecido aos interfaces pelos fabricantes para fins de comunicação. Os switches de rede usam esses endereços para criar tabelas sobre quais dispositivos estão conectados através de cada porta. Eles encaminham pacotes somente quando necessário, aumentando assim a eficiência do sistema e minimizando o fluxo de tráfego desnecessário.

P: Quais séries ou marcas de switches são recomendadas para redes corporativas?

R: Existem várias marcas com séries de switches respeitáveis ​​criadas explicitamente para redes corporativas, como Cisco Catalyst, HP Aruba, Dell PowerSwitch ou switches Juniper EX Series, que foram reconhecidos por seus recursos de confiabilidade e escalabilidade, juntamente com funcionalidades avançadas como robustez no gerenciamento de ambientes grandes e complexos.

P: Quais opções de velocidade existem nos switches Ethernet?

R: Os switches Ethernet vêm em velocidades diferentes, incluindo Fast Ethernet (100 Mbps), Gigabit Ethernet (1 Gbps) e até 10 Gigabit Ethernet (10 Gbps). A seleção da velocidade depende dos requisitos da rede, ou seja, se são necessárias altas taxas de transferência de dados para suportar aplicações com uso intensivo de largura de banda ou grandes volumes de tráfego.