Fundamentos de Switches y Protocolos Ethernet 802.3

Características de los Switches

Los switches son componentes fundamentales en la infraestructura de red. A continuación, se detallan sus principales tipologías y capacidades:

• Configuración fija: Dispositivos con una estructura predefinida donde no es posible agregar características adicionales.
• Modulares: Cuentan con un chasis de diferentes tamaños que permite la instalación de tarjetas de expansión.
• Apilables: Switches que pueden interconectarse mediante un cable especial, lo que otorga un rendimiento de ancho de banda elevado.
• Densidad de puertos: Se refiere al número de puertos disponibles en un solo switch. Los modelos fijos admiten hasta 48 puertos, mientras que los modulares permiten densidades mucho mayores.
• Velocidades de reenvío: Capacidad de procesamiento de un switch, estimada mediante la cantidad de datos que puede gestionar por segundo.
• Agregado de enlaces: Reduce los cuellos de botella del tráfico al permitir la unión de hasta 8 puertos de switch, suministrando hasta 8 Gb/s.
• Power over Ethernet (PoE): Tecnología que permite al switch suministrar energía eléctrica a un dispositivo a través del cable Ethernet.
• Capa 3: Switches multicapa que implementan políticas de seguridad para impedir el acceso no autorizado a servidores y enrutar el tráfico hacia la subred correspondiente.

Elementos clave de las redes 802.3/Ethernet

El estándar Ethernet se basa en mecanismos específicos para gestionar la comunicación y evitar conflictos en el medio compartido:

CSMA/CD

Es el conjunto de normas utilizado por Ethernet, basado en la tecnología de Acceso Múltiple por Detección de Portadora y Detección de Colisiones.

• Detección de portadora: Todos los dispositivos de red que tienen mensajes para enviar deben escuchar el medio antes de transmitir. Si un dispositivo detecta una señal de otro, espera antes de intentar la transmisión; cuando no hay tráfico, envía el mensaje.
• Acceso múltiple: Si la distancia entre dispositivos es tal que la latencia de las señales impide que un segundo dispositivo detecte la transmisión del primero, este podría comenzar a transmitir simultáneamente, provocando una colisión.
• Detección de colisiones: Cuando el dispositivo está en modo de escucha, puede identificar cuándo se produce una colisión en el medio compartido.
• Señal de congestión y postergación aleatoria: Cuando se detecta una colisión, los dispositivos de transmisión envían una señal de congestión que avisa al resto de los equipos para que utilicen un algoritmo de postergación (espera aleatoria).