Conmutador o Switch
Un conmutador o switch es
un dispositivo digital lógico de interconexión de equipos que opera en la capa
de enlace de datos del modelo OSI. Su función es interconectar dos o
más segmentos de red, de manera similar a los puentes de red, pasando
datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de
destino de las tramas en la red.
Los
conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes,
fusionándolas en una sola. Al igual que los puentes, dado que funcionan como un
filtro en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las redes de
área local.
El modelo OSI y las capas
El
modelo OSI fue desarrollado en 1984 por la Organización Internacional de
Estándares como una manera de dividir las comunicaciones de red en tareas más
pequeñas y definidas y con mayor facilidad. La Capa 1 es la capa física, la
cual se refiere a la conexión de dispositivos de una red a otra. Debido a la
estandarización que se acordó en la capa 1, un cable de un fabricante puede
conectarse a la computadora de un conmutador de otras compañías. La capa 2 es
la capa de enlace de datos. Esta capa proporciona comunicaciones a una red a
través del direccionamiento físico. Cada dispositivo en una red tiene un acceso
único de control de medios (MAC). El conmutador capa 2 lee la dirección MAC y
envía los datos al dispositivo correcto. Los conmutadores capa 2 sólo se puede
utilizar para comunicarse dentro de una red de área local (LAN). La capa 3 es
la capa de red o capa de enrutamiento. Las direcciones de red son diferentes de
las direcciones MAC, aunque ambas describen un punto único en la red. La
dirección MAC está permanentemente asignada a una parte de hardware, por lo que
si se mueve una impresora de una red a otra, la dirección MAC de la impresora
será la misma. Al mover esa impresora desde una red a otra, la dirección de red
asignada por el software cambiará. Los conmutadores capa 3 pueden comunicarse
entre redes LAN separadas.
Switches capa 2
Son
los Switches tradicionales, que funcionan como puentes multi-puertos. Su
función principal es la de dividir una LAN en varios dominios, o en los casos
de las redes anillo, segmentar la LAN en diversos anillos.
Los
conmutadores de la capa 2 posibilitan múltiples transmisiones simultáneas sin
interferir en otras sub-redes. Los switches de capa 2 no consiguen, sin
embargo, filtrar difusiones o broadcasts, y multicasts.
Switches capa 3
Son
los switches que, además de las funciones tradicionales de la capa 2,
incorporan algunas funciones de routing, como por ejemplo la determinación de
un camino basado en informaciones de capa de red y soporte a los protocolos de
routing tradicionales (RIP, OSPF, etc)
Los
conmutadores de capa 3 soportan también la definición de redes virtuales
(VLAN), y según modelos posibilitan la comunicación entre las diversas VLAN sin
la necesidad de utilizar un router externo.
Por
permitir la unión de segmentos de diferentes dominios de difusión o broadcast,
los switches de capa 3 son particularmente recomendados para la segmentación de
redes LAN muy grandes, donde la simple utilización de switches de capa 2
provocaría una pérdida de rendimiento y eficiencia de la LAN, debido a la
cantidad excesiva de usuarios.
Dentro
de los conmutador de la capa 3 tenemos:
Básicamente,
un conmutador paquete por paquete (packet by packet en inglés) es un caso
especial de un conmutador Store-and-Forward pues, al igual que este,
almacena y examina el paquete, calculando el CRC y decodificando la cabecera de
la capa de red para definir su ruta a través del protocolo de enrutamiento
adoptado.
Un
conmutador de la capa 3 Cut-Through (no confundir con un conmutador Cut-Through),
examina los primeros campos, determina la dirección de destino (a través de la
información de los headers o cabeceras de capa 2 y 3) y, a partir de ese
instante, establece una conexión punto a punto (a nivel 2) para conseguir una
alta tasa de transferencia de paquetes.
Cada
fabricante tiene su diseño propio para posibilitar la identificación correcta
de los flujos de datos. Como ejemplo, tenemos el "IP Switching" de
Ipsilon, el "SecureFast Virtual Networking de Cabletron", el
"Fast IP" de 3Com.
El
único proyecto adoptado como un estándar de hecho, implementado por diversos
fabricantes, es el MPOA (Multi Protocol Over ATM). El MPOA, en desmedro de su
comprobada eficiencia, es complejo y bastante caro de implementar, y limitado
en cuanto a backbones ATM.
Además,
un switch Layer 3 Cut-Through, a partir del momento en que la conexión punto a
punto es establecida, podrá funcionar en el modo "Store-and-Forward"
o "Cut-Through"
Switches capa 4
Están
en el mercado hace poco tiempo y hay una controversia en relación con la
clasificación adecuada de estos equipos. Muchas veces son llamados de Layer
3+ (Layer 3 Plus).
Básicamente,
incorporan a las funcionalidades de un conmutador de la capa 3; la habilidad de
implementar la políticas y filtros a partir de informaciones de la capa 4 o
superiores, como puertos TCP/UDP, SNMP, FTP, etc.
Referencias:
http://es.wikipedia.org/wiki/Conmutador_(dispositivo_de_red)#Conmutadores_de_la_capa_3
http://www.ehowenespanol.com/desventajas-conmutadores-capa-3-info_253455/
http://www.teknobuilding.com/switches-capa-2-capa-3-y-capa-4/
