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¿Cómo conectar varios switches Ethernet?

Charlene

Traductor Don Juan
17 de enero de 2020

Por lo general, combinamos varios switches Ethernet para satisfacer nuestras necesidades (número de puerto, ciertas funciones, etc.) si con un solo switch no es posible. Entonces ¿cómo conectar varios switches Ethernet en una red? Generalmente, se dispone de tres tecnologías principales: cascada de switches, pila de switches y cluster de switches. En este artículo presentamos tres tecnologías y la mejor manera de combinarlas para la conexión entre switches.

Conexión de varios switches Ethernet mediante cascada de switches

El switch en cascada se trata de un método tradicional de conexión de múltiples switches Ethernet, que incluye varios métodos relacionados con diversas topologías de red. Al conectar varios switches en cascada, los usuarios pueden tener varios puertos que interconectan cada uno de los switches, pudiendo ser configurados y gestionados todos ellos de forma independiente en el grupo. Entre la red en cascada de switches, la topología de cadena tipo margarita o llamada también Daisy Chain y la topología en estrella son dos de los métodos más comunes.

Topología Daisy Chain - Switches Daisy Chain uno a uno

La topología en cadena margarita o Daisy Chain, como su nombre indica, conecta cada switch en serie con el siguiente tal como los pétalos de una margarita. Es la forma más simple de añadir más switches en una red. La estructura de los switches de una red en cadena puede ser lineal (donde los switches de ambos extremos no están conectados, véase la imagen 1), y puede describirse simplemente como A-B-C, o circular (donde los switches de ambos extremos no están conectados, véase la imagen 2), y se puede describir simplemente como A-B-C-D-E-F-A.

switches en cadena mediante topología lineal

Imagen 1: switches en cadena mediante topología lineal

switches de cadena margarita a través de la topología de anillo

Imagen 2: switches de cadena margarita a través de la topología de anillo

Una topología lineal de encadenamiento de margaritas funciona bien para un máximo de tres switches Ethernet, puesto que no hay bucle. Sin embargo, tiene sus desventajas cuando el switch falla al carecer de redundancia. En la topología lineal, los datos deben ser transmitidos de un switch a otro en una dirección. Cuando un switch de la red falla, los demás también se verán afectados. En general, las redes lineales en cadena son menos flexibles, similares a los circuitos eléctricos en serie, en los que una interrupción afecta a los otros elementos conectados.

En el caso de más de tres switches Ethernet, la topología de anillo es la más idónea. Ésta permite una transmisión bidireccional en la que los datos se pueden enviar en ambas direcciones. Si el anillo se rompe en un enlace concreto, la transmisión puede enviarse por el camino inverso, asegurando así que todos los switches estén siempre conectados si se produce un solo fallo. Sin embargo, en la topología de anillo, los switches de encadenamiento en margarita provocan de forma inevitable un bucle que puede crear tormentas de difusión y congestión de la red. Por lo tanto, es mejor que te asegures de que tu switch de red sea compatible con el protocolo STP (Spanning Tree Protocol) con el fin de resolver los problemas relacionados con el bucle.

Topología en estrella - El acceso al enlace cambia en el núcleo

En una topología de estrella, todos los switches de una red están conectados a un switch central a través de un enlace punto a punto. De esta manera, la información se transmite desde el switch central al nodo de destino, y cualquier comunicación entre los dos switches de una red en estrella es controlada por uno central. Esta topología se utiliza ampliamente para conectar varios switches Gigabit entre sí.

conexión de los switches de acceso al núcleo para formar la topología en estrella

Imagen 3: conexión de los switches de acceso al núcleo para formar la topología en estrella

Cuando se conectan los switches Gigabit a través de la topología de estrella, un switch poderoso (como el switch de 40G) actúa a menudo como el núcleo, para luego conectarse a los switches de acceso (como los switches de 10G). En este escenario, no se produce ningún bucle y todos los switches de acceso están mucho más cerca del switch central.

Conexión de varios switches Ethernet mediante una pila de switches

Un grupo o clúster de switches es capaz de gestionar los múltiples switches interconectados como un único dispositivo lógico. La cascada y la pila de switches son requisitos previos para formar un cluster. En un clúster, normalmente sólo hay un switch administrativo, llamado switch de comando, que puede gestionar los demás switches. En una red, estos switches sólo requieren una dirección IP para el switch de comando, con lo cual se ahorran valiosos recursos en direcciones IP.

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Imagen 4: seis switches S3900-24T4s apilados conjuntamente

Conexión de múltiples switches Ethernet mediante un clúster de switches

El apilamiento de switches consiste en combinar varios switches para que funcionen conjuntamente, con el fin de proporcionar el mayor número de puertos posible. Los múltiples switches se agrupan para formar una unidad de apilamiento. Al apilar múltiples switches entre sí, la densidad de puertos de una unidad de apilamiento constituye la suma de los puertos combinados, aumentando en gran medida la conectividad de la red. Por ejemplo, al apilar dos switches Gigabit apilables S3900-24T4S, se puede obtener una densidad de puertos de 48 1GbE y casi el doble de capacidad de conmutación con una sola pila de switches. Por lo general, los switches S3900 pueden soportar hasta 6 switches apilados juntos.

un switch de comando y varios switches miembros en una unidad de clúster de switches

Imagen 5: un switch de comando y varios switches miembros en una unidad de clúster de switches

¿Cuál es la mejor forma de conectar múltiples switches Ethernet?

La conexión en cascada tradicional de los switches Ethernet (topología en margarita o en estrella), al igual que el apilamiento y clustering avanzado de switches, son las tres formas de conexión para varios switches de red. ¿Cuál es entonces la mejor? Primero, es necesario que conozcas sus diferencias. La siguiente tabla indica las diferencias entre el método de cascada, apilamiento y clustering o agrupación de switches, lo que te ayudará a comprender mucho mejor cada una de sus propiedades.

Cascada de switches Apilamiento de switches Clusterización de switches
Número de switches conectados No hay limitación en principio Limitado Limitado
Ancho de banda No hay aumento Gran aumento Clustering o agrupación por cascada de switches, luego no hay aumento de ancho de banda; Clustering por cascada de switches, luego aumenta considerablemente el ancho de banda
Gestión del switch Gestionado por separado Gestionado en su conjunto por el switch maestro Gestionado en su conjunto por el switch de mando
Requisito acerca del fabricante del Switch No hay requisitos sobre la fabricación Switches apilables con los mismos modelos del propio Los switches del mismo grupo de soporte del fabricante
Dirección IP Cada switch tiene una dirección IP Todos los switches comparten una única dirección IP Sólo una dirección IP para el switch de comando

A partir de lo que figura en la tabla, podemos determinar que cada uno de estos métodos cuentan con sus respectivas ventajas y desventajas. Por lo tanto, la forma en que se conecten los distintos conmutadores Ethernet, depende de cada aplicación.

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