Cómo Funciona un Conmutador de Red.

Un conmutador es un dispositivo de red que reenvía tramas de acuerdo con su tabla de direcciones MAC. Presenta una ruta conmutada a los dispositivos que están conectados en él. Esta es la mayor diferencia entre un conmutador y un concentrador. Veamos cómo funciona un conmutador y algunas de las fallas más comunes de este dispositivo.

Mientras dos dispositivos de red intentan comunicarse entre sí y están conectados a un conmutador, otros dispositivos de red también pueden comunicarse entre sí. Eso significa que el conmutador puede realizar una gran optimización de ancho de banda según el concentrador. Proporciona ancho de banda dedicado para cada host.

Cómo funciona un conmutador
Cómo funciona un conmutador
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    ¿Qué es un conmutador de red?

    Es un dispositivo que se usa para conectar varios dispositivos mediante cables Ethernet en una red cableada. El interruptor permite que cada dispositivo conectado hable con los demás. Las redes inalámbricas no usan conmutadores porque los dispositivos como enrutadores y adaptadores inalámbricos se comunican directamente entre sí.

    Aunque puedes usar los puertos de un módem o enrutador para conectar unos pocos dispositivos, los conmutadores ofrecen una serie de ventajas.

    Ventajas de los conmutadores.

    • Permiten la conexión de muchos dispositivos sin afectar la calidad de conexión.
    • Evitan que el tráfico entre dos dispositivos se interponga en el camino de los otros dispositivos de la red.
    • Permiten controlar quién tiene acceso a varias partes de la red.
    • Permiten monitorear el uso.
    • Los conmutadores permiten una comunicación que es incluso más rápida que Internet, siempre y cuando sea entre su misma red.
    • Los conmutadores de alta gama se pueden adaptar a sus necesidades de red con módulos conectables.

    Características de un Conmutador de Red.

    Los conmutadores pueden tener 4, 8, 12, 24 o 48 puertos como un hub. Los conmutadores se pueden administrar de forma remota con telnet y SSH mediante sus direcciones IP y puertas de enlace predeterminadas o se pueden administrar en el sitio mediante un cable de consola. Este tipo de dispositivos también pueden funcionar con VLAN. El conmutador no administrado es el dispositivo al que no puede adjuntar una dirección IP, puerta de enlace predeterminada o VLAN.

    Algunos conmutadores pueden transportar tráfico de ethernet gigabit/terabit. Un concentrador solo puede transportar a ethernet rápido.

    Algunos de los conmutadores también pueden proporcionar energía a los dispositivos de red, ese tipo de dispositivos se conocen como conmutadores POE. Los dispositivos de red compatibles con POE no necesitan ningún adaptador eléctrico para funcionar. Obtienen su poder del interruptor.

    Los conmutadores funcionan en la Capa-2 del Modelo OSI principalmente. Pero algunos dispositivos también pueden funcionar en la capa-3. Los conmutadores pueden admitir cables de fibra óptica o cables UTP. Eso varía debido al modelo del interruptor. Los interruptores de fibra óptica se utilizan principalmente para transportar un ancho de banda alto.

    Diferencias entre un enrutador y un conmutador.

    Las computadoras se pueden conectar entre sí a través de un conmutador o un enrutador. Entonces, ¿cuál es la diferencia entre los dos? La explicación más básica es que los conmutadores fueron pensados para conectar computadoras dentro de una red, y los enrutadores para conectar múltiples redes entre sí.

    En una red doméstica, un solo enrutador suele ser todo lo que se requiere para conectar dispositivos a Internet. Todos los dispositivos dentro de un hogar, como computadoras, tabletas y teléfonos inteligentes pueden conectarse al enrutador a través de una conexión por cable o inalámbrica. Como su nombre lo indica, el enrutador enruta todos los dispositivos conectados a un módem de cable o DSL.

    Los conmutadores se utilizan con mayor frecuencia en redes grandes, como las que se encuentran en entornos empresariales y escolares. Conectan muchas computadoras juntas dentro de una sola red de área local, o LAN. Una red grande puede incluir múltiples conmutadores, que conectan diferentes grupos de sistemas informáticos. Estos conmutadores generalmente están conectados a un enrutador que permite que los dispositivos conectados accedan a Internet.

    Aunque los enrutadores y los conmutadores son diferentes, se pueden usar indistintamente. Por ejemplo, un enrutador generalmente tiene varios puertos LAN y un solo puerto WAN. Los puertos LAN están diseñados para conectar computadoras a través de Ethernet. El puerto WAN está diseñado para conectarse al módem. Si bien los conmutadores no tienen un puerto WAN, puede usar cualquiera de los puertos LAN estándar para conectarse a un módem. Sin embargo, es posible que debas usar un cable Ethernet cruzado para que la conexión funcione correctamente.

    Aunque es posible utilizar un conmutador como enrutador, los conmutadores generalmente no tienen las mismas opciones de configuración que los enrutadores. Los conmutadores suelen ser más rápidos que los enrutadores, pero los enrutadores modernos tienen el mismo rendimiento. Por lo tanto, al elegir un dispositivo central para su red doméstica, un enrutador tiene más sentido.

    Las fallas principales de los conmutadores de red.

    El conmutador inevitablemente encontrará fallas durante el uso normal. Las fallas en los conmutadores de red pueden causar el tiempo de inactividad de la red, afectando nuestro negocio, producción y daños a nuestra propiedad, por lo que tenemos que solucionar y reparar el conmutador en el menor tiempo posible.

    Fallas de hardware del conmutador de red.

    Las fallas de hardware son las más fáciles de ubicar e identificar.

    Falla de energía.

    La fuente de alimentación externa es inestable, o la línea de la fuente de alimentación está dañada, o la fuente de alimentación está dañada debido al envejecimiento o rayos.

    El daño a otros componentes en la máquina debido a la fuente de alimentación también ocurre con frecuencia. Si el indicador POWER en el panel es verde, significa normal. Si el indicador está apagado, el interruptor no funciona correctamente.

    Tales problemas son fáciles de encontrar, fáciles de resolver y más prevenibles. Para tales fallas, la fuente de alimentación externa debe hacerse primero. La fuente de alimentación independiente generalmente se introduce para proporcionar una fuente de alimentación independiente, y se agrega un regulador de voltaje para evitar un alto o bajo voltaje instantáneo.

    Si las condiciones lo permiten, puedes agregar un UPS para garantizar la fuente de alimentación normal del conmutador. Algunos UPS proporcionan funciones de regulación de voltaje, mientras que otros no.

    Establece medidas profesionales de protección contra rayos en la sala de equipos para evitar daños al interruptor causados por rayos. Hay muchas empresas profesionales que realizan proyectos de protección contra rayos, y puedes considerarlas al implementar el cableado de red.

    Falla del puerto.

    Esta es la falla de hardware más común, ya sea un puerto de fibra o un puerto RJ-45 de par trenzado, ten cuidado al enchufar y desenchufar conectores. Si accidentalmente ensucias el enchufe de fibra, puedes causar que el puerto de fibra se contamine y no se comunique correctamente.

    A menudo vemos que a muchas personas les gusta enchufar y desconectar la unión, en teoría, está bien, pero esto también aumenta inadvertidamente la tasa de fallas del puerto. Un manejo descuidado también puede provocar daños físicos en el puerto.

    Si el par trenzado conectado al puerto está expuesto al exterior, si el rayo golpea el cable, el puerto del interruptor conectado se dañará o causará un daño más impredecible.

    En general, una falla de puerto puede ser uno o varios puertos que están dañados. Por lo tanto, después de eliminar la falla de la computadora conectada al puerto, se puede juzgar si está dañada al reemplazar el puerto conectado. En caso de mal funcionamiento, el puerto se puede limpiar con una bola de algodón con alcohol después de apagar la alimentación. Si el puerto está dañado, solo puedes cambiar el puerto.

    Falla del módulo.

    Un conmutador consta de varios módulos, como módulos de apilamiento, módulos de administración y módulos de expansión.

    Estos módulos tienen una baja probabilidad de falla, pero en caso de problemas, se sufre enormes pérdidas económicas. Si insertas o extraes accidentalmente un módulo, o si se golpea cuando mueves el interruptor, o si la fuente de alimentación es inestable, puede causar falla.

    Por supuesto, los tres módulos mencionados anteriormente tienen interfaces externas, que son relativamente fáciles de identificar, y algunos también pueden identificar fallas a través de los indicadores en el módulo. Por ejemplo, hay un puerto trapezoidal plano en el módulo de apilamiento, o algunos interruptores son similares a una interfaz USB. El módulo de administración tiene un puerto CONSOLE para establecer una conexión con la computadora de administración de red para facilitar la administración. Si el módulo de expansión es una conexión de fibra óptica, habrá un par de interfaces de fibra óptica.

    Al solucionar un problema de este tipo, primero asegúrate de que la fuente de alimentación del interruptor y el módulo se suministre correctamente, luego verifica si cada módulo está enchufado en la posición correcta y finalmente verifica si el cable del módulo conectado está bien. Cuando conectas el módulo de gestión, también debes considerar si adopta la velocidad de conexión especificada, si hay paridad, si hay control de flujo de datos y otros factores.

    Al conectar un módulo de expansión, debes verificar si coincide con el modo de comunicación, por ejemplo, si debes usar el modo dúplex completo o el modo semidúplex. Por supuesto, si confirmas que el módulo está defectuoso, solo hay una solución, es decir, debes comunicarte con el proveedor de inmediato para obtener un reemplazo.

    Falla del plano posterior.

    Cada módulo del conmutador está conectado a la placa posterior. Si el ambiente está mojado, la placa está en cortocircuito debido a la humedad, o los componentes están dañados debido a altas temperaturas, rayos, etc., la placa no funcionará correctamente.

    Por ejemplo, si el rendimiento de disipación de calor no es bueno o la temperatura ambiente es demasiado alta, la temperatura dentro de la máquina aumenta y los componentes se queman. En el caso de la fuente de alimentación normal de la fuente de alimentación externa, si los módulos internos del conmutador no funcionan correctamente, es posible que el plano posterior esté roto. Incluso si se trata de un ingeniero de mantenimiento eléctrico, no hay forma de hacerlo. La única forma es reemplazar el plano posterior.

    Falla del cable.

    De hecho, este tipo de falla en teoría no es una falla del conmutador en sí, pero en el uso real, las fallas de los cables a menudo hacen que el sistema o puerto del conmutador no funcione correctamente, por lo que este tipo de falla también se clasifica como una falla de hardware del conmutador.

    Por ejemplo, el conector no está bien conectado. El cable está dispuesto en el orden incorrecto o no es estándar. Cuando se conecta el cable, se debe usar el cable cruzado, pero se usa la conexión directa. Las dos fibras en el cable están conectadas de manera entrelazada. La conexión de línea incorrecta conduce al bucle de red.

    Falla de software del conmutador de red.

    En teoría, son las fallas más técnicas y que demandan mayor conocimiento.

    Error del sistema.

    El sistema de conmutación es una combinación de hardware y software. Dentro del conmutador hay una memoria de solo lectura renovable que contiene el sistema de software necesario para el conmutador. Este tipo de error es común.

    Configuración incorrecta.

    Los principiantes no están familiarizados con los conmutadores, o debido a que varios conmutadores están configurados de manera diferente, los administradores a menudo tienen errores de configuración al configurar los conmutadores.

    Por ejemplo, si la VLAN está particionada incorrectamente, la red es inalcanzable, el puerto se cierra incorrectamente y la configuración del modo del conmutador y la NIC no coinciden. Tales fallas a veces son difíciles de encontrar y requieren una cierta cantidad de experiencia. Si no estás seguro de que haya un problema con la configuración del usuario, primero restaura la configuración predeterminada de fábrica y luego configúrala paso a paso.

    Es mejor leer el manual antes de la configuración, que es uno de los hábitos que la administración de la red tiene que desarrollar. Cada interruptor tiene un manual de instalación detallado, un manual de usuario y una explicación detallada de cada tipo de módulo. Dado que muchos manuales para interruptores están escritos en inglés, los usuarios con poco inglés pueden consultar con los ingenieros del proveedor antes de realizar configuraciones específicas.

    Contraseña perdida.

    Esto puede ser algo que cada administrador haya experimentado alguna vez. Una vez que olvides tu contraseña, puedes restaurar o restablecer la contraseña de tu sistema a través de ciertos pasos. Algunos son más simples, solo presionando un botón en el conmutador. Y algunos necesitan ser resueltos a través de ciertos pasos. Tal situación generalmente ocurre cuando el olvido humano o la falla del interruptor causa la pérdida de datos.

    Factores externos.

    Debido a la existencia de virus o piratas informáticos, es posible que un host envíe una gran cantidad de paquetes que no cumplen con las reglas de encapsulación al puerto conectado, lo que hace que el procesador del conmutador esté demasiado ocupado, y hace que los paquetes lleguen demasiado tarde para reenviarse, desbordando el búfer.

    Otra situación es la tormenta de difusión, que no solo ocupa mucho ancho de banda de red, sino que también consume mucho tiempo de procesamiento de la CPU. Si la red está ocupada por una gran cantidad de paquetes de transmisión durante un tiempo prolongado, la comunicación punto a punto normal no se puede realizar normalmente y la velocidad de la red será lenta o vergonzosa.

    Una tarjeta de red o una falla en el puerto puede causar una tormenta de transmisión. Dado que el conmutador solo puede dividir el dominio de colisión y no puede dividir el dominio de transmisión (en el caso de que no haya división VLAN), cuando el número de paquetes de transmisión representa el 30% de la comunicación total, la eficiencia de transmisión de la red se reducirá significativamente.

    Para Cerrar.

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    El problema del software es difícil de encontrar en relación con el hardware. No es tan intuitivo como el hardware. Por lo tanto, se recomienda que deben registrar los fallos para acumular su propia experiencia en la identificación de fallos del software del conmutador.

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