Hardware de Switch

¡Bienvenido!: Este tema forma parte del Módulo 11 del curso de Cisco CCNA 3, para un mejor seguimiento del curso puede ir a la sección CCNA 3 para guiarte del índice.

1. Plataformas de Switch

Una forma sencilla de crear redes jerárquicas y escalables es utilizar el equipo adecuado para el trabajo. Hay una variedad de plataformas de switches, factores de forma y otras características que debe tener en cuenta antes de elegir un switch.

Cuando se diseña una red, es importante seleccionar el equipo correcto no solo para cumplir con los requerimientos actuales, si no también con el crecimiento de la red. Dentro de una red empresarial, tanto los switches como los routers desempeñan un papel muy importante en la comunicación de red.

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Para escalar el rendimiento de la red en una LAN empresarial, pueden utilizarse switches de núcleo, de distribución, de acceso y compactos. Estas plataformas de switch varían desde switches sin ventilador con ocho puertos fijos, a switches de 13 blades que admiten cientos de puertos. Las plataformas de switches LAN de campus incluyen los switches de Cisco de las series 2960, 3560, 3650, 3850, 4500, 6500 y 6800.

Switches LAN de Campus

Switches LAN de Campus

Los switches de acceso administrados a través de la nube Cisco Meraki permiten el apilamiento virtual de switches. Supervisan y configuran miles de puertos de switch en la red, sin la intervención del personal de TI en el sitio.

Switches Administrados en la Nube

Switches Administrados en la Nube

Los centros de datos se deben armar sobre la base de switches que promuevan la escalabilidad de la infraestructura, la continuidad de funcionamiento y la flexibilidad de transporte. Las plataformas de switches de centro de datos incluyen los switches de las series Cisco Nexus.

Switches para Centro de Datos

Switches para Centro de Datos

Estos switches se dividen en dos categorías, switches de agregación y switches de acceso Ethernet. Los switches de agregación son switches Ethernet de nivel de prestadora de servicios que agregan tráfico en el perímetro de la red. Los switches de acceso Ethernet de proveedores de servicios cuentan con inteligencia de aplicación, servicios unificados, virtualización, seguridad integrada y administración simplificada.

Switches Proveedor de Servicios

Switches Proveedor de Servicios

Las redes se vuelven virtuales. Las plataformas de switches de redes virtuales Cisco Nexus proporcionan servicios multi-cliente, los cuales son seguros al incorporar tecnología de inteligencia de virtualización a la red del centro de datos.

Redes Virtuales

Redes Virtuales

2. Factores de Forma de Switch

Al seleccionar los switches, los administradores de red deben determinar los factores de forma de estos. Esto incluye las características de configuración fija, configuración modular, apilable (stackable) y no apilable.

Haz clic en cada botón para obtener más información acerca de los factores de forma del switch.

Las característica y opciones en este tipo de switch están limitadas a aquellas incluidas de fábrica.

Switches de Configuración Fija

Switches de Configuración Fija

El chasis de los switches modulares acepta tarjetas de línea (blades) reemplazables.

Switches de Configuración Modular

Switches de Configuración Modular

Los switches apilables, conectados por un cable especial, operan con eficacia como un gran switch.

Switches de Configuración Apilable

Switches de Configuración Apilable

El grosor del switch, que se expresa en el número de unidades de rack, también es importante en el caso de los switches que se montan en un rack. Por ejemplo, los switches de configuración fija que se muestran en la figura son todas unidades de un rack (1U) o 1.75 pulgadas (44.45 mm) en altura.

Grosor de Switches

Grosor de Switches

3. Densidad de Puerto

La densidad de puertos de un switch se refiere al número de puertos disponibles en un único switch. En la ilustración se muestra la densidad de puertos de tres switches diferentes.

Los switches de configuración fija admiten una variedad de configuraciones de densidad de puertos. Cisco Catalyst 3850 viene en configuraciones de 12, 24, 48 puertos, como se muestra en la figura. El switch de 48 puertos tiene una opción de puertos adicionales para dispositivos de pequeño factor de forma enchufable (SFP, Small Form-factor Pluggable).

Switches Cisco Catalyst 3850

Switches Cisco Catalyst 3850

Switches Cisco Catalyst 3850

Los switches modulares pueden soportar densidades de puerto muy altas mediante la adición de múltiples tarjetas de línea de switchport. El switch modular Catalyst 9400 que se muestra en la siguiente figura soporta 384 interfaces de switchport.

Switch Catalyst 9400

Switch Catalyst 9400

Switch Catalyst 9400

Las grandes redes que admiten una enorme cantidad de dispositivos de red requieren switches modulares de alta densidad para lograr el mejor uso del espacio y de la energía. Sin el uso de un switch modular de alta densidad, la red necesitaría muchos switches de configuración fija para incluir el número de dispositivos que necesitan acceso a la red. Este enfoque puede consumir muchas tomas de alimentación eléctrica y mucho espacio en el armario.

El diseñador de la red también debe considerar el tema de los cuellos de botella en los enlaces ascendentes. Una serie de switches de configuración fija puede consumir muchos puertos adicionales para la agregación de ancho de banda entre switches, con el fin de lograr el rendimiento deseado. Con un solo switch modular, la agregación de ancho de banda es menos problemática porque el backplane del chasis puede proporcionar el ancho de banda necesario para acomodar los dispositivos conectados a las tarjetas de línea del switchport.

4. Tasas de Reenvío

Las tasas de reenvío definen las capacidades de procesamiento de un switch clasificando la cantidad de datos que el switch puede procesar por segundo. Las líneas de productos de los switches se clasifican según las tasas de reenvío. Los switches de nivel básico tienen tasas de reenvío más bajas que los switches de nivel empresarial. Es importante considerar las tasas de reenvío cuando se selecciona un switch. Si la tasa de reenvío del switch es demasiado baja, no puede acomodar una comunicación a velocidad de cable completa en todos sus puertos de switch. La velocidad de cable es la tasa de datos que cada puerto Ethernet del switch es capaz de alcanzar. Las velocidades de datos pueden ser de 100 Mbps, 1 Gbps, 10 Gbps o 100 Gbps.

Por ejemplo, un típico switch gigabit de 48 puertos que funciona a la velocidad máxima de cable genera 48 Gbps de tráfico. Si el switch sólo admite una velocidad de reenvío de 32 Gbps, no puede funcionar a la velocidad de cable total en todos los puertos simultáneamente. Afortunadamente, los switches de la capa de acceso normalmente no necesitan funcionar a velocidad de cable completo, porque están limitados físicamente por sus enlaces uplinks/ascendentes a la capa de distribución. Esto significa que se pueden utilizar switches más baratos y de menor rendimiento en la capa de acceso, y switches más caros y de mayor rendimiento en las capas de distribución y de núcleo, donde la tasa de reenvío tiene un mayor impacto en el rendimiento de la red.

5. Power over Ethernet

La alimentación a través de Ethernet (Power over Ethernet, PoE) permite que el switch suministre energía a un dispositivo por el cableado de Ethernet existente. Brinda una mayor flexibilidad al instalar puntos de acceso inalámbrico y teléfonos IP, lo que permite que se puedan instalar en cualquier lugar que tenga un cable Ethernet. El administrador de red debe asegurarse de que PoE sea realmente requerido, debido a que los switches que admiten PoE son costosos.

Haz clic en cada botón para ver los puertos PoE en diferentes dispositivos.

Los puertos de PoE tienen la misma apariencia que cualquier puerto de switch. Verifica el modelo del switch para determinar si el puerto admite PoE.

Switch con PoE

Switch con PoE

Teléfono IP con PoE

Teléfono IP con PoE

Los puertos de PoE en el punto de acceso inalámbrico tienen la misma apariencia que cualquier puerto del switch. Verifica el modelo del punto de acceso inalámbrico para determinar si el puerto admite PoE.

WAP con PoE

WAP con PoE

Los switches compactos Cisco Catalyst serie 2960-C y 3560-C soportan el paso de PoE. El paso de PoE permite a un administrador de red alimentar los dispositivos PoE que están conectados al switch, así como el propio switch, mediante el suministro de energía de ciertos switches upstream.

Cisco Catalyst 2960-C

Cisco Catalyst 2960-C

6. Switch Multicapa

Generalmente, los switches multicapa se implementan en las capa núcleo y de distribución de la red conmutada de una organización. Los switches multicapa se caracterizan por la capacidad de crear una tabla de enrutamiento, por admitir algunos protocolos de enrutamiento y por reenviar los paquetes IP a una velocidad similar a la de reenvío de Capa 2. Los switches multicapa suelen admitir hardware especializado, como los circuitos integrados de aplicación específica (ASIC, Application-Specific Integrated Circuits). Los ASIC, junto con estructuras de datos de software dedicadas, pueden simplificar el reenvío de paquetes IP en forma independiente de la CPU.

En el ámbito de la tecnología de redes, hay una tendencia hacia un entorno de Switch de Capa 3. Cuando se comenzaron a utilizar switches en las redes, ninguno de ellos admitía enrutamiento. Ahora, casi todos los switches admiten enrutamiento. Es probable que pronto todos los switches incorporen un procesador de router, dado que el costo de hacerlo es cada vez menor en relación con otras limitaciones.

Switch Multicapa

Switch Multicapa

La figura muestra un Catalyst 2960. Los switches Catalyst 2960, que se muestran en la ilustración, representan la migración a un entorno puramente de Capa 3. Con las versiones de IOS anteriores a 15.x, estos switches admitían solo una interfaz virtual conmutada (SVI, Switched Virtual Interface) activa. Con la versión 15.x del IOS, estos switches ahora admiten varias SVI activas. Esto significa que se puede acceder al switch de forma remota mediante varias direcciones IP en diferentes redes.

7. Consideraciones Empresariales para la Selección de Switches

En la siguiente tabla, se destacan algunas consideraciones comerciales comunes que se deben tener en cuenta al seleccionar el equipo de switch.

ConsideraciónDescripción
CostoEl costo de un switch dependerá del número y la velocidad del interfaces, funciones admitidas y capacidad de expansión.
Densidad de puertosLos switches de red deben admitir una cantidad adecuada de dispositivos en la red.
AlimentaciónHoy en día, es común alimentar puntos de acceso, teléfonos IP e incluso switches compactos mediante la alimentación PoE. Además de consideraciones PoE, algunos algunos switches basados en chassis admiten fuentes de alimentación redundantes.
FiabilidadEl switch debe proporcionar acceso continuo a la red.
Velocidad del puertoLa velocidad de la conexión a la red es la principal preocupación de los usuarios finales.
Búfers para tramasLa capacidad del switch para almacenar tramas es importante en una red donde puede haber puertos congestionados a servidores u otras áreas de la red.
EscalabilidadEl número de usuarios de una red suele crecer con el tiempo; por lo tanto, el switch debe proporcionar la oportunidad para el crecimiento.

Glosario: Si tienes dudas con algún término especial, puedes consultar este diccionario de redes informáticas.

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