Switch de redes

Switch de redes

Para falarmos sobre switch de redes, talvez a melhor forma seja começar exemplificando o funcionamento de uma rede de computadores seja comparando-a com o trânsito. Há um tráfego constante de dados e sempre que fazemos qualquer coisa pela

internet é estabelecida uma comunicação entre o computador cliente e o computador servido. Dependendo do protocolo, esta comunicação se resume a uma intensa troca de informações entre os computadores envolvidos. Como no HTTP em que a cada parte do conteúdo, o navegador comunica se já foi recebido e solicita a parte seguinte. Logicamente, se temos uma via movimentada, precisamos cuidar das ruas, mas boas ruas e péssimas pontes acabam com a segurança e velocidade da viagem.

Um switch, também chamado de comutador, é responsável por fazer a ponte entre clientes e servidores. Historicamente esta é a tarefa dos hubs, mas as suas limitações acabaram estimulando o surgimento dos switchs.

 

Switch x HUB

O funcionamento de um hub consiste em direcionar um pacote de dados de um computador a outro, só que faz isso se limitando a um por vez. Se surgirem outras requisições, estas terão de esperar numa fila para serem processadas. Isso seria da mesma forma de quando duas ou mais ruas acabam chegando a uma ponte em que só dá para passar um carro por vez. O congestionamento é uma consequência óbvia.

Visando impedir este congestionamento, o switch surgiu com um raciocínio similar ao de uma área que já hávia superado esse problema: a telefonia. Agora em vez de ter uma fila de ligações, ele cria linhas exclusivas entre os computadores de forma assíncrona. Assim, impede congestionamentos e aumenta a segurança dos dados em tráfego.

Com o tempo, a necessidade de uso em ambientes com cada vez mais computadores, levou ao desenvolvimento de comutadores com capacidades gerenciais dentro da rede local. Esses switchs gerenciais permitem criar redes VLAN e alguns ainda o gerenciamento remoto das redes. Os desse tipo normalmente são usados em médias e grandes empresas devido à liberdade de configuração e coleta de dados sobre o tráfego, gerando um conhecimento sobre possíveis deficiências na rede interna.

É complicado pensar em classificação e tipos de switch de redes pela falta de uma convenção sobre os termos e parâmetros a serem considerados. Porém podemos imaginar alguns pontos relevantes:

 

Switch central/perimetral

Em relação a que ponto da rede ele é usado. No núcleo central de uma grande rede ou em sua periferia, aliviando a carga de acesso sobre o núcleo central.

Switch gestionável/não-gestionável

Se refere à possibilidade de configuração e gestão da rede. Se é possível através dele criar uma rede VLAN por exemplo.

Quanto ao tráfego de pacotes

Store-and-forward: primeiro armazenam e verificam o pacote antes de encaminha-lo ao destino. Ele busca maior segurança, mas torna a comunicação um pouco mais lenta.
Cut-through: projetado para ter maior velocidade, porém em consequência oferece menor segurança. Ele analisa apenas os primeiros bytes, diminuindo o tempo de encaminhamento de pacotes. Esse switch é útil para redes que não precisam ser tão confiáveis.
Adaptativo: uma mistura dos tipos acima, permitindo o funcionamento em ambos os modos. Pode ser definido de forma manual em qual modo operar ou de forma automática, dependendo de cada requisição.
Quanto à camada de rede

Camada 2: são os switchs mais tradicionais, tendo como objetivo segmentar uma rede e evitar colisões entre os pacotes.
Camada 3: além de manter as características dos utilizados usados para camada 2, eles suportam protocolos de roteamento e são gerenciáveis.
Camada 4 (ou 3+): permitem criar políticas de filtro de dados com base em protocolos como TCP/UDP, FTP, SNMP, etc.

Devido às necessidades de uso, os switchs que inicialmente se restringiam ao uso na rede local, acabaram ganhando espaço em outras camadas de redes. Partindo do uso estritamente local para criação de sub-redes e roteamento. Dispositivos que integram recursos de switch com roteadores e modems, facilitaram bastante o trabalho de criação, configuração e manutenção de uma rede.

Em consequência desse avanço, os hubs acabaram se tornando obsoletos. Em época em que tanto se fala sobre a internet das coisas e com o uso de redes cada vez mais intensificado, especialmente em empresas, é impensável o uso de algo que faz com que o tráfego fique tão limitado quanto dos hubs. A utilização cada vez maior e necessária possibilitou o barateamento e a melhoria de recursos, desempenho e capacidade dos switchs. Assim, eles se tornaram imprescindíveis à existência e manutenção das redes.