¿En qué se diferencian los conmutadores Ethernet de los concentradores convencionales?

Me arriesgaré en mi respuesta, ya que faltan algunos puntos en otras respuestas.

En primer lugar, como esta pregunta se ha etiquetado a Gigabit Ethernet, no hay concentradores para gigabit ethernet. Ahí. Sólo. No lo son Comprueba si no me crees. No es que encuentres centros en cualquier lugar, como línea de productos, básicamente han muerto.

Y yendo hacia atrás en el tiempo a variaciones de Ethernet de 100 y 10 Mbit, tampoco recuerdo haber visto ningún hub de 100Mbit, ya que el medio conectado al hub simplemente no podía soportar Ethernet de 100Mbps en cualquier capacidad concebible.

Quiero decir que podría ser teóricamente posible hacerlo, y alguna vez pudo haber hubs a la venta, pero bastante pronto, cuando Ethernet de 100Mbit comenzó a ser común, también lo hicieron los interruptores, precisamente por esa razón.

No estoy de acuerdo con Rick Ross en que 10/100 / 1G ethernet no utiliza medio compartido, por lo que no hay necesidad de detección de colisión y, posteriormente, no hay dominio de colisión. CSMA / CD de Ethernet delgada y gruesa se extinguió cuando Ethernet comenzó a transmitirse a través de redes de par trenzado.

La excepción a esto es, por supuesto, el ethernet “grueso” 10Base5 de transmisión coaxial, que es muy diferente del ethernet 10Base-T basado en par trenzado, y con el 10Base5 no hay concentradores, ya que todas las computadoras se conectan al medio coaxial compartido cable.

De lo contrario, la respuesta de Rick es bastante buena a nivel técnico, describiendo cómo funcionan los interruptores, etc., pero agregaré esto:

  • Los concentradores no transmiten paquetes entrantes, los repiten . Mientras que con un concentrador establece una red de topología en estrella, en esencia, un concentrador es un repetidor de múltiples puertos que, al recibir un pulso de electricidad desde la línea de transmisión (TX) de un puerto, repetirá ese pulso de electricidad en todos los puertos conectados ( RX), para que la tarjeta de red en el otro extremo pueda recibir los pulsos y comenzar a decidir si los datos se les envían o no.
  • Los conmutadores, por otro lado, funcionan de modo que una vez que se conecta un puerto, registran las direcciones MAC de las tarjetas de red en el “otro extremo” y, en función de eso, crean una base de datos (tabla) de las direcciones MAC que ve detrás de cada puerto , y dejando a un lado los casos especiales (por ejemplo, difusión, y algunos casos de paquetes de multidifusión), cuando la computadora A envía un paquete con la dirección MAC de destino de la computadora B, el paquete solo se transmitirá desde el puerto A al puerto B, pero no en el puerto C, incluso si hay una computadora conectada a ese puerto.
  • Además, un conmutador recibirá paquetes antes de enviarlos. Solía ​​haber distintos modos de operación del interruptor, pero con el nivel de desarrollo de IC, estas distinciones se han desvanecido en gran medida.
  • Y como señala Rick, la mayoría de los conmutadores (así como las NIC) en estos días pueden detectar si el otro extremo del enlace es una NIC o un puerto de enlace ascendente; la diferencia es que conectar una NIC con un cable “recto” a otra NIC no funcionaría ya que un cable directo conecta el puerto TX al puerto TX y respectivamente el puerto RX al puerto RX, para lo cual solía haber cables cruzados especiales donde TX y Los cables RX se cruzaron. Hoy en día con la autodetección, a) no importa qué tipo de cables uses, ya que ambos funcionarán yb) fuera de mi colección personal de cables en casa, no he visto un cable cruzado en una década.

  • Advierto que algo de esto se desviará en la topología de la red si me refiero un poco, pero intentaré mantenerlo relevante. Arriba hay una ilustración detallada de qué dispositivos operan en qué capas del OSI, para aquellos que no conocen las redes locales que operan en las 7 capas, pero Internet solo usa 4.
  1. Los interruptores tienen selección de enlace automático / enlace descendente automático
  2. Detección de colisión y algoritmos de evitación
  3. Topología de cubo y erratas:
  1. Un concentrador tradicional en una red de múltiples niveles ocupada seguiría enviando paquetes desde el host A al host B hasta que el destinatario enviara un ACK / FIN, lo que indica que la transmisión se recibió y finalizó.
  2. La falta de sentido de colisión limitó en gran medida la cantidad de concentradores que podría apilar en una red sin segmentarla con un enrutador. Sin un enrutador en su lugar, los demasiados concentradores en un segmento causarían un problema de latencia masivo con tantos dispositivos diferentes que intentan enviar datos al mismo tiempo y no todos a la misma velocidad. Un concentrador obligaría a todo el segmento de red a enviar a la misma velocidad que el dispositivo más lento de la red. Un segmento de concentradores apilados se denominó cascada si recuerdo correctamente.
  3. Hubo mapeos específicos de topología de concentradores (diseños) posibles para evitar colisiones excesivas en una implementación compleja sin utilizar una gran cantidad de enrutamiento, pero la regla general que recuerdo no era más de 3 concentradores en cascada por segmento. Piense en una cascada como las ramas de un árbol (la terminología del controlador de dominio de Msoft era muy aficionada a las metáforas relacionadas con los árboles).
  4. Los concentradores administraban estrictamente la capa física de la red.
  • Los switches L2 administrados modernos también ofrecen servicios VPN opcionales
  • Los switches tienen una funcionalidad de capa 2 (a veces, la capa 3 está disponible a través de actualizaciones de firmware, IE: switches administrados por Cisco) con más funciones disponibles a través de actualizaciones de software.
  • A diferencia de los concentradores, los dispositivos de diferentes velocidades (generalmente) no afectan negativamente el rendimiento de la red cuando operan en el mismo segmento. Es una buena idea mantenerse al día con las mejores prácticas de administración de red restringiendo los dispositivos más lentos a su propio segmento individual.
  • No voy a enumerarlos a todos, si realmente quieres profundizar en esas cosas, elige una guía de estudio de la red de Cisco. Si tengo algo mal (no creo que lo haya hecho), tenga en cuenta que terminé todas mis cosas de TI alrededor de 2002, así que he estado fuera de la escuela por un tiempo. 🙂

    (Ex A +, SCP, I-NET +, MCP, LPI)

    Espero que esta respuesta ayude.

    Referencia (s) adicional (es): El modelo OSI