Descripción general de diferentes tipos de puertos en los switches Ethernet

Los tipos y las velocidades de datos de los switches Ethernet varían, al igual que sus puertos. En este artículo, describiremos someramente los tipos de puertos de switch Ethernet más comunes, desde el punto de vista de sus velocidades de datos, funciones y arquitectura de red. Lo anterior, con el fin de que establezcas las diferencias que existen entre ellos, y de que planifiques tus redes en el futuro.

Diferenciación de los tipos de puertos de los switches Ethernet según las velocidades de datos

La tasa de datos, o velocidad de transmisión de datos, es un factor sumamente importante para la interfaz del switch Ethernet. Estas velocidades pueden variar entre los 1G, 10G, 25G, 40G y 100G y mucho más. A continuación, encontrarás algunas de las principales interfaces disponibles con diferentes velocidades de datos.

Puerto RJ45

Un puerto RJ45 en un switch 100/1000BASE se puede utilizar en los centros de datos para la conmutación de servidores, redes LAN, enlaces ascendentes procedentes de los switches para ordenadores de escritorio o directamente en el ordenador de escritorio para aplicaciones de banda ancha. A menudo se utiliza un cable Ethernet estándar (cable Cat5/5e/6/6a) al conectar dos puertos RJ45 en los switches Gigabit.

Puerto SFP

El puerto SFP (mini puerto GBIC) es una interfaz intercambiable en caliente con un tamaño más pequeño. La velocidad típica es de 1 Gbit/s en el caso de los SFP de Ethernet y de hasta 4 Gbit/s en los módulos SFP de canal de fibra o (Fiber Channel). El puerto SFP permite que un switch gigabit establezca enlaces ascendentes de fibra a través de distancias más largas o enlaces ascendentes de cobre de corto alcance mediante la inserción de los módulos SFP correspondientes (SFP de fibra o SFP de cobre).

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Puerto SFP+

El puerto SFP+ o pequeño factor de forma enchufable plus (small form-factor pluggable plus, por sus siglas en inglés) es una versión mejorada del puerto SFP, compatible con velocidades superiores a los 10Gbps. En términos de compatibilidad entre el SFP y el SFP+, los puertos SFP+ suelen aceptar ópticas SFP pero con una velocidad reducida de 1Gbps. Sin embargo, no se puede conectar un transceptor SFP+ a un puerto SFP porque el SFP+ no es compatible con velocidades inferiores a 1Gbps.

Puerto SFP28

El puerto SFP28 se trata de una versión mejorada del puerto SFP+. El puerto SFP28 comparte el mismo factor de forma que el SFP+, pero soporta 25Gb/s en un solo carril. El SFP28 ofrece una nueva forma de actualización de la red: 10G-25G-100G, la cual resulta ser una solución eficiente en energía para satisfacer las crecientes demandas de las redes de centros de datos de última generación.

Puerto QSFP+

El puerto QSFP+ es una evolución del puerto QSFP (cuádruple enchufable de factor de forma pequeño), y ha sido diseñado para carriles de 4x10G que soportan Ethernet de 40G. Es decir, tiene cuatro canales de interfaces SFP+ de 10 Gbit/s que pueden transferir tasas de hasta 40Gbps.

Puerto QSFP28

El puerto QSFP28 ha sido diseñado para aplicaciones de 100G. Este ofrece señales diferenciales de alta velocidad con tasas de datos que van desde los 25 Gbps hasta los 40 Gbps potenciales. Asimismo, cumple con los requisitos de 100 Gbps de Ethernet (4×25 Gbps) y 100 Gbps de velocidad de datos mejorada (EDR) 4X InfiniBand. Un switch de red puede soportar distintos puertos.

Un switch de red puede admitir diversos puertos. Aquí tomamos algunos switches gigabit, switches Ethernet de 10G y switches Ethernet de 40G/100G como ejemplos para mostrar los tipos y números de puertos que puede tener un switch de red.

¿Cómo diferenciar los puertos de un switch Ethernet de acuerdo con sus funciones?

Las funciones y aplicaciones constituyen un factor importante cuando se trata de los tipos de conectores de un switch Ethernet, ya que un mismo puerto puede ser utilizado para varios propósitos. Si bien esta categoría es un poco compleja, la siguiente categorización te ayudará a comprender mejor la configuración de los tipos de puertos del switch Ethernet.

Puerto combinado

El puerto combinado es considerado como una interfaz única que tiene dos extremos frontales, es decir, un conector RJ-45 y un conector para el módulo SFP. En otras palabras, soporta dos puertos diferentes que comparten la misma placa de conmutación (switch fabric) y el mismo número de puerto. No obstante, los dos puertos físicos diferentes no pueden utilizarse simultáneamente. Esto significa que si se utiliza el puerto SFP, el puerto de cobre correspondiente se desactiva automáticamente y viceversa. La ventaja es que se pueden proporcionar diferentes tipos de conectividad sin ocupar la placa del switch que no se utiliza, dándole a los usuarios el poder y la flexibilidad de configurar su switch de acuerdo con sus necesidades.

Puerto de apilamiento

El puerto de apilamiento es un puerto funcional especial en un switch, utilizado para conectarse con otros switches apilables del mismo modelo, marca y versión de software. Este tipo de switches presentan las características de un único switch, aunque tienen la capacidad operativa equivalente a la totalidad de los switches combinados. Además, uno de los puertos de apilamiento se puede convertir en un puerto de enlace ascendente, pero algunos switches pueden disponer de un puerto exclusivo para el apilamiento. Por ejemplo, los switches apilables gama FS S3900 incorporan un puerto de enlace ascendente para conseguir el apilamiento con módulos DAC, AOC o transceptores y cables de fibra óptica. Esta solución es muy económica y de gran flexibilidad, siendo ideal para conexiones a larga distancia.

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Puerto PoE

La alimentación a través de Ethernet (PoE) permite que un solo cable de red transporte datos y energía simultáneamente. Los puertos PoE suministran energía conforme a dos normativas: la IEEE 802.3af y la IEEE 802.3at (también conocida como PoE+). La primera suministra hasta 15,4 vatios en un puerto de conmutador, y la segunda hasta 30 vatios. Sin embargo, la potencia se va perdiendo a medida que aumenta la distancia. La potencia mínima garantizada disponible en el PD (dispositivo de alimentación) es de 12,95 vatios por puerto para PoE y 25,5 vatios por puerto para PoE+.

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¿Cómo diferenciar los puertos de conmutación Ethernet de acuerdo con la arquitectura de la red?

La arquitectura de red tradicional suele tener tres capas: la capa central, la capa de distribución y la capa de acceso. Por ende, los switches y puertos Ethernet también cuentan con estas características.

Puerto de acceso

El puerto de acceso se utiliza para conectar dispositivos como ordenadores de escritorio, portátiles, impresoras, etc., que sólo se encuentran disponibles en el enlace de acceso. Este tipo de puerto está vinculado a una red VLAN específica que envía y recibe tramas Ethernet regulares sin etiquetar; y por lo general, pertenece a una única red VLAN, es decir, a la VLAN de acceso, descartando todas las tramas que no estén clasificadas en la misma.

Puerto Troncal

El puerto troncal se utiliza entre los switches o el switch y los dispositivos de nivel superior, disponibles en el enlace troncal. Este permite la instalación de varias redes VLAN a través de la interfaz, y es capaz de transportar tráfico para numerosas redes VLAN simultáneamente. La diferencia principal entre un puerto troncal y un puerto de acceso es que el primero es un puerto de agregación de red VLAN conectado a otros puertos de un switch, y el segundo es un puerto que sirve para que el switch conecte el host con la red VLAN.

Puerto Híbrido

Un puerto híbrido sirve para conectar los dispositivos de red y los dispositivos de usuario. Soporta redes VLAN sin etiquetar a modo de puerto de acceso y redes VLAN etiquetadas a modo de puerto troncal. Asimismo, puede recibir datos de una o más redes VLAN. Estos puertos se asemejan a los puertos troncales en muchos aspectos, pero tienen otras características de configuración.

La siguiente imagen explica cómo se emplean los tres tipos de puertos de conmutación en un mismo sistema.

Conclusión

Comprender las diferencias entre los tipos de puertos de los switches Ethernet, te ayudará a elegir los switches Ethernet más adecuados para tus necesidades de red. Al considerar el tipo de puerto y el número de puerto del switch deseado, deberás analizar el flujo comercial de tu negocio, considerando las necesidades actuales y en el futuro, junto con las demandas que tienes. De esta forma, harás tu mejor elección.

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