Piensa en un hub como una intersección de cuatro vías donde todo el mundo tiene que parar. Si más de un coche llega a la intersección al mismo tiempo, deben esperar su turno para continuar. Ahora imagina como sería este escenario con docenas o incluso cientos de carreteras cruzándose en el mismo punto. El tiempo de espera y el riesgo potencial de colisiones, aumentaría de forma significativa.
¿No sería increíble que pudieras toma un atajo de cualquiera de esos caminos para llegar a la carretera de tu elección? Eso es exactamente lo que hace un switch en relación con el tráfico de red. En este escenario, un switch puede crear una salida de emergencia para cada coche para que lleguen a su destino sin que tengan que parar o esperar a que el tráfico se despeje.
Una diferencia vital entre un hub y un switch, es que todos los nodos conectados a un hub comparten el ancho de banda entre ellos, mientras que un dispositivo conectado al puerto de un switch tiene todo el ancho de banda para el. Por ejemplo, si diez nodos están comunicándose usando un hub en una red de 10 Mbps, cada nodo cogerá solo una porción de esos 10 Mbps si otros nodos quieren también enviar información. Con un switch, cada nodo puede comunicarse a 10 Mbps de forma completa.
Puedes pensar en la analogía de las carreteras anteriormente mencionadas. Si todo el tráfico está llegando a una intersección común, entonces cada coche tiene que compartir la intersección con todos los demás coches. Si ponemos salidas en la intersección, todo el tráfico puede continuar a plena velocidad de una carretera a otra.
Redes conmutadas
En una red totalmente conmutada, los switches reemplazan a los hub en una red ethernet, FastEthernet o GigabitEthernet, con un segmento dedicado para cada nodo. Estos segmentos conectan a un switch, el cual soporta múltiples segmentos dedicados (algunas veces cientos). Al estar en cada segmento, solo el switch y el nodo, el switch coge todas las transmisiones antes de que llegue a otro nodo.
Entonces el switch envía la trama al segmento apropiado. Al tener cada segmento un nodo únicamente, la trama solo llega al destino indicado. Esto permite que se mantengan muchas conversaciones simultáneamente en una red conmutada.
Nota: Aunque no es lo ideal, se puede conectar hubs a un puerto de switch y por tanto conectar varios dispositivos en un mismo segmento de una red conmutada. Esto es como crear un pequeña LAN que acaba en el propio switch, y por tanto al final ese hub tiene que compartir el ancho de banda.
La tecnología de switching, permite a una red mantener una configuración de full-duplex, es decir, la transmisión y recepción de datos simultánea. Antes de los switches, Ethernet era half-duplex lo que significa que los datos solo podían ser transmitidos en una dirección al mismo tiempo. En una red conmutada completa, cada nodo comunica solo con el switch, no directamente con los nodos. La información puede viajar del nodo al switch y del switch al nodo simultáneamente.
Las redes conmutadas necesitan cables de cobre cruzados y fibra óptica para el envío y la recepción de datos. En este tipo de entorno, los nodos pueden saltarse el proceso de detección de colisión y transmitir a voluntad, ya que solo son los únicos dispositivos en potencia que pueden acceder al medio. Dicho de otra manera, el tráfico fluyendo en cada dirección, tiene una pista solo para el. Esto permite que los nodos transmitan al switch y viceversa, en un entorno libre de colisiones.
Transmitir en ambas direcciones puede doblar de forma aparente la velocidad de la red cuando dos nodos están intercambiando información. Si la velocidad de la red es de 100 Mbps, entonces cada nodo puede transmitir de forma simultánea a 100 Mbps.
Muchas redes no están totalmente formadas por switches por el coste que esto supone, al tener que sustituir todos los hubs por switches. En lugar de eso, una combinación de hubs y switches es usada para crear una red eficiente y de menor coste. Por ejemplo, una compañía puede tener hubs conectando los ordenadores en cada departamento, y un switch conectando todos los departamentos entre si.
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