¿Deseas crear una red empresarial rentable y de alta velocidad? Si es así, necesita conocer los switches (conmutadores) de red. Todas las empresas necesitan una red empresarial para conectar varios dispositivos entre sí. Una red de área local (LAN) proporciona privacidad y seguridad para compartir los datos de la empresa. Esto se consigue controlando el acceso de personas ajenas a través de una conexión de un solo punto a la red pública de Internet. Ahí es donde entra en juego un switch o conmutador de red. Elegir el conmutador adecuado influye en la velocidad de tu LAN, en los costes del router y en la eficiencia de la red.
En este artículo te explicaré cómo funcionan los switches de red, los distintos tipos de switches y las características importantes que debes tener en cuenta a la hora de comprar uno. Pero para entender los switches de red, repasemos primero algunos conceptos básicos de las redes.
Tabla de Contenido
Conceptos Básicos de las Redes Informáticas
En informática, una red de ordenadores está formada por dos dispositivos interconectados que comparten recursos e intercambian datos. Toda red consta de nodos y enlaces. Además, los datos pasan de un nodo a otro a través de un enlace.
Enlaces de red
Un enlace de red básico es el cable Ethernet, un cable estándar que se conecta a un módem o a una línea telefónica para acceder a Internet. Pero los avances tecnológicos han producido cables de fibra óptica que envían datos utilizando ondas de luz. Hoy en día, también disponemos de enlaces no físicos como las microondas para enviar datos de forma inalámbrica.
Nodos de red
Los nodos son los dispositivos de cualquier red y constan de dos tipos: Nodos terminales de datos y nodos de comunicación de datos. Por ejemplo, los nodos terminales de datos incluyen ordenadores portátiles, de sobremesa, sensores inteligentes y dispositivos móviles. Permiten a los usuarios crear y consumir datos. Por otro lado, los nodos de comunicación de datos incluyen routers y switches. Ayudan a pasar datos de un nodo a otro.
Las redes necesitan nodos de comunicación de datos porque los enlaces tienen sus límites. Por ejemplo, si quieres enviar datos de un portátil a otro situado en otra planta, un cable no llegará tan lejos. Así que puedes enviar datos desde tu portátil a un nodo de comunicación. Desde allí, los datos pasarán a otro nodo de comunicación, y así sucesivamente, hasta llegar al otro portátil.
Modelo OSI
El modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI -Open Systems Interconnection) es un marco que define las funciones, normas y requisitos de las redes. Esencialmente, divide las operaciones de red en siete capas.
La primera capa es física y define los requisitos y configuraciones del hardware. A continuación, las demás capas definen las reglas de comunicación de la máquina que se pueden abstraer en software. Cada capa es responsable de diferentes funciones de red, que incluyen la visualización de datos para los usuarios, la creación de sesiones y su seguridad, la división de datos en paquetes y el envío de paquetes a través de los enlaces.
OSI da coherencia a la comunicación en red porque todos los fabricantes de dispositivos y empresas de software de red siguen las normas y requisitos de las capas OSI. Así, todos los dispositivos pueden conectarse sin problemas a cualquier red.
Ahora que ya conoces los términos habituales de las redes, podemos hablar de los switches con más detalle.
¿Qué es un Switch de Red?
Un switch o conmutador de red es un equipo de hardware que facilita la transferencia de datos entre dispositivos de una LAN. Además, es un nodo de comunicación de datos que opera en las capas 2 y 3 de OSI. Transmite datos a routers, otros switches y otros nodos terminales de datos, escanea los datos que recibe y los envía para detectar posibles errores.
Los switches de red funcionan con todo tipo de enlaces, incluidos cables Ethernet, canales de fibra óptica e inalámbricos.
¿Cómo Funciona un Switch de Red?
La mayoría de los switches de red funcionan en la capa 2 de OSI, que incluye las conexiones físicas de hardware. Además, un switch de red de capa 2 tiene varios puertos en los que se pueden enchufar varios dispositivos. Una vez enchufado, el switch asigna un identificador alfanumérico único, o dirección MAC, a cada equipo.
Cuando un dispositivo envía datos, el switch escanea su tabla de direcciones MAC para identificar el dispositivo o dispositivos receptores. A continuación, reenvía los paquetes de datos a esos dispositivos a través del puerto apropiado. Así pues, los switches de capa 2 utilizan equipos de hardware para transmitir datos dentro de una LAN.
Sin embargo, algunos switches de red operan en la capa 3 de OSI. La capa 3 es muy abstracta. En esta capa, los switches de red identifican direcciones IP para reenviar paquetes de datos. Además, estos switches funcionan como un router y un conmutador. Los switches de red de Capa 3 funcionan mejor que los routers porque controlan funciones de Capa 2 que los routers no pueden controlar.
A continuación, he resumido las diferencias entre las operaciones de los switches de capa 2 y de capa 3.
| . | Switch de Red de Capa 2 | Switch de Red de Capa 3 |
|---|---|---|
| Búsqueda de direcciones | Busca las direcciones MAC para el reenvío de datos | Busca direcciones IP para el reenvío de datos |
| Tipo de transmisión de datos | Envía datos como tramas a través de tecnología física | Envía datos como paquetes de datos IP |
| Flexibilidad | Envía sólo a dispositivos conectados físicamente al switch | Envía datos a otros dispositivos o redes |
A continuación, explicaré los 4 principales switches disponibles en el mercado.
4 Tipos de Switches de Red
Los switches varían tanto por su tamaño como por la velocidad que ofrecen. Pero también se diferencian por su capacidad. Estos son los 4 tipos principales de switches en función de su capacidad.
Switch de red no administrado
El tipo más básico de switch es el switch no gestionado. Ofrecen a los usuarios configuraciones preestablecidas y una opcionalidad limitada. Funcionan como sistemas plug-and-play para aumentar las conexiones dentro de una LAN. Así, se pueden utilizar para conectar dispositivos locales adicionales a la red. Los switches no gestionados son baratos, pero de baja calidad.
Switch de red administrado
Los conmutadores de red gestionados disponen de software de supervisión y control para facilitar la administración. En consecuencia, son más fáciles de configurar y solucionar. Además, puede controlar su acceso, alimentación y uso de datos de forma remota. Además, puedes elegir entre switches totalmente gestionados, semigestionados o smart switches. Los switches totalmente gestionados son caros porque ofrecen una amplia gama de opciones de configuración. Mientras que los smart switches ofrecen controles limitados, son más baratos en comparación con los switches totalmente gestionados. Por tanto, puedes gestionar eficazmente la LAN con un switch totalmente gestionado.
Para más detalles, consulta la diferencia entre un Switch administrado y no administrado.
Switch de red KVM
Los switches KVM conectan servidores a un teclado, un monitor (vídeo) y un mouse. Se utilizan para gestionar grupos de servidores desde un único terminal. Utiliza un extensor KVM para ampliar su alcance. El alcance ampliado permite a las máquinas acceder a los servidores de forma local o remota. En consecuencia, puedes centralizar el mantenimiento y la gestión de los servidores de tu empresa utilizando el switch de red KVM. Los centros de datos y las empresas con muchas máquinas servidoras utilizan switches KVM.
Switch/inyector PoE
Los switches PoE proporcionan energía y datos a los dispositivos. Así, los switches PoE alimentan dispositivos periféricos como sensores IoT en ubicaciones sin tomas de corriente. La ventaja de utilizar el switch PoE es que tu empresa ahorra gastos en cables eléctricos. Además, un switch con capacidad PoE también es más seguro porque regula su potencia de salida.
Pero, ¿qué necesitas saber antes de comprar un switch?
5 Características de los Switches que Debes Tener en Cuenta
Las características y funciones de los switches de red varían en función del fabricante. Pero debes tener en cuenta las siguientes 5 características generales antes de comprar uno.
Rendimiento
Debes tener en cuenta el rendimiento del switch. Por ejemplo, su velocidad, el número de conexiones soportadas y la potencia del procesador. La latencia es otra característica esencial del rendimiento de la red. Esencialmente, la latencia reduce la velocidad con la que un usuario recibe un resultado tras realizar una solicitud. Por lo tanto, una latencia mínima garantiza un flujo de trabajo eficiente dentro de la red.
Configuración
El switch de red que elijas debe permitir tantas configuraciones como necesite tu empresa. Los switches administrados ofrecen muchas opciones de configuración, por lo que pueden utilizarse para solucionar fácilmente problemas de red. Además, la configuración del switch también te ayuda a priorizar determinados tipos de tráfico de red. Por ejemplo, si tu oficina depende más del tráfico de vídeo que del de voz, puedes configurar tu switch para que priorice el tráfico de vídeo.
Escalabilidad
A medida que crece tu empresa, necesitarás añadir más y más switches a la red. Sin embargo, el rendimiento de tu red puede verse afectado si no conectas correctamente los switches. Por ello, los switches que selecciones deben ser compatibles con la configuración de grupos y la orquestación de red.
Puertos
Cuantos más dispositivos tengas en la red, más puertos necesitarás en el switch. Por lo tanto, elige un switch con tantos puertos como necesite tu empresa.
Coste
A la hora de comprar un switch de red, a menudo tendrás que cambiar el coste por las prestaciones o viceversa. Cuantas más funciones necesites, más dinero deberás gastar. Por lo tanto, el tamaño de tu empresa y tus necesidades de red determinarán a qué extremo de la balanza das prioridad. Sin embargo, comprar un switch caro no garantiza los resultados esperados. Esto se debe a que no funcionan solos.
En la siguiente sección, compararé el switch de red con otros componentes críticos de la red.
Hub vs Router vs Switch
Hubs, routers y switches son distintos tipos de nodos de comunicación de datos. Principalmente, conectan varios dispositivos. Sin embargo, estos conectores difieren en su funcionamiento.
La siguiente tabla destaca sus diferencias.
| . | Hub | Router | Switch |
|---|---|---|---|
| Definición | Un hub, también conocido como concentrador, o repetidor multipuerto, es un dispositivo electrónico que emite una señal en un puerto a todos los demás puertos disponibles | Un router es un dispositivo de red que lee la cabecera de un paquete entrante y lo reenvía al puerto receptor. | Un switch es un dispositivo de red que recibe un paquete de un dispositivo y lo reenvía rápidamente al dispositivo deseado. |
| Capa OSI | Capa 1: capa física | Capa 3: capa de red | Capa 2: capa de enlace de datos |
| Forma de transmisión de datos | Señal eléctrica o bit | Paquete | Trama y paquete |
| Base operativa | Transmite a todos los dispositivos conectados | Reenvía los paquetes a la dirección IP del receptor | Reenvía los paquetes a la dirección MAC del receptor |
| Inteligencia | Los hubs no son inteligentes | Un router es un dispositivo inteligente que lee las direcciones IP y redirige los paquetes a las redes que coinciden con ellas. Además, los routers pueden crear tablas de direcciones para ayudar en las decisiones de enrutamiento. | Los switches son dispositivos inteligentes capaces de transmitir paquetes a direcciones MAC específicas. |
| Coste | Barato | Caro | Más caro que un hub pero menos caro que un router |
| Caso de uso | LAN | LAN, MAN, WAN | LAN |
| Modo de transmisión | Half duplex | full-duplex | half-duplex y full-duplex |
| Velocidad | 10 Mbps | 1-100Mbps | Hasta 1 Gbps |
Espero que la tabla aclare cualquier confusión que puedas tener sobre los componentes de la red. A continuación, vamos a hacer un rápido resumen.
Palabras Finales
Una red informática está formada por nodos y enlaces que operan en diferentes capas OSI. Los switches de red son nodos de comunicación de datos de capa 2 y capa 3. Reenvían datos de un nodo a otro. Además, utilizan direcciones MAC para transmitir paquetes de un dispositivo a otro dentro de una red. Además, los distintos switches tienen propiedades diferentes que los hacen ideales para sus casos de uso específicos.
Antes de seleccionar un switch, debe conocer las necesidades de su empresa, como potencia, velocidad y escalabilidad. Sin embargo, los switches no bastan por sí solos. También debes encontrar hubs y routers adecuados para una gestión completa de la red.
¿Tienes más preguntas sobre los conmutadores de red? Consulta nuestra sección de Preguntas frecuentes.
Preguntas Frecuentes (FAQ)
Los switches de red pueden tener problemas relacionados con el hardware o el software. Los problemas más comunes relacionados con el hardware incluyen fallos en la alimentación, los cables y los puertos. Por el contrario, los problemas de software pueden incluir errores del sistema, configuración incorrecta y pérdida de contraseñas. Los problemas de los switches provocan tiempos de inactividad de la red y afectan a la eficiencia de la empresa.
Los switches de red pueden durar hasta cinco años, pero pierden eficiencia con el tiempo. Al principio, esta menor eficiencia no afectará a las operaciones de tu empresa, a menos que sean pesadas. Sin embargo, al cabo de cinco años, el retraso en el rendimiento del switch y de la red será más notable. En ese momento, tendrás que sustituir los switches.
Necesitarás un router para conectar dos o más redes. Por tanto, un switch de capa 3 ofrece capacidades tanto de conmutación como de enrutamiento. El switch de red de capa 3 conecta distintas LAN o VLAN utilizando sus direcciones IP. Mientras el switch de capa 3 conecta estas redes, el router habilita la conexión.
El número de switches que puede utilizar depende de la configuración multi-switch. Los switches múltiples amplían tu red y aumentan su ancho de banda. Puedes conectar varios switches de varias formas, entre las que se incluyen la conexión en cascada, la agrupación en clústeres y el apilamiento. La conexión en cascada ofrece un número ilimitado de switches. Sin embargo, el número de switches que puedes tener en una configuración de red apilada o en clúster es limitado.
La cantidad de energía que consume un switch depende de varios factores. Entre ellos, el tamaño del switch y el número de puertos que tenga. Los switches de red más comunes consumen entre quince y treinta vatios. Eso equivale a unos 0,72 kWh al día, menos de lo que consume un televisor o un ordenador.
