Switch Ethernet vs Router: función, diferencias, reemplazabilidad

Introducción al router Ethernet

Qué es un router Ethernet - Definición, función

¿Qué es un router en redes? Antes de entender qué es un router, es necesario conocer el significado del enrutamiento. El enrutamiento es la ruta de envío que guía el paquete de datos IP. El router ejecuta el proceso.

El propósito de un router es determinar la ruta óptima de un paquete de datos enviado desde el origen hasta el destino. Al igual que cuando conduce en hora punta, según las condiciones del tráfico vial, la navegación recomendará la ruta más rápida hasta el destino. De manera similar, el router encuentra la ruta óptima según el estado de la red.

Cómo funciona un router de red

Cuando se trata de routers, siempre hablamos de los problemas de la dirección IP (obtenga más información sobre qué es dirección IP es ), paquetes de datos, etc., por lo que los routers funcionan en la capa de red, que es la tercera capa del modelo OSI. ¿Cómo encuentra el router de red la ruta óptima? O ¿cómo funciona el router? La estrategia de ruta óptima se basa en la tabla de enrutamiento, que incluye la información de enrutamiento, como una dirección de red de destino, información del nodo de red, satisfacción con una ruta determinada, información de ruta esperada, etc. La tabla de enrutamiento se genera y actualiza según el algoritmo de enrutamiento. 

Tipos de enrutamiento: enrutamiento estático vs enrutamiento dinámico

El enrutamiento se puede dividir en dos categorías: enrutamiento estático y enrutamiento dinámico. 

Para el enrutamiento estático, todas las rutas se configuran manualmente en un router; por lo tanto, una vez que cambia el estado de la red, el router no cambiará a menos que alguien lo corrija manualmente. 

Para el enrutamiento dinámico, el enrutamiento se configura mediante software según el estado actual de la red. Todos los cambios de la red, como fallos de enlace, cambios de tráfico, etc., se actualizarán en cada instante discreto. Según estos cambios, el router rediseñará la ruta. Evidentemente, el enrutamiento dinámico es mejor que el enrutamiento estático porque admite actualizaciones en tiempo real según los cambios de la red.

Tipos de router: router cableado vs. router inalámbrico

Los routers inalámbricos son los routers más comunes en las redes domésticas, ya que ofrecen una gran comodidad de instalación y movilidad sin necesidad de tendido de cableado. Permiten que sus dispositivos de red compatibles con Wi-Fi (portátil, smartphone, etc.) accedan fácilmente a Internet. Sin embargo, en el caso del router inalámbrico de red doméstica, es mejor controlar los dispositivos y usuarios conectados en una cantidad determinada para mantener la calidad de la señal.

Para conectarse a dispositivos de red, el router cableado debe necesitar la ayuda de cables. Hoy en día, los routers cableados se utilizan más en aplicaciones industriales por las ventajas de una mejor tecnología QoS (Quality of Service) y una mayor estabilidad, ya que no tienen la interferencia de señal ni la atenuación de señal causadas por la penetración de la señal. Esa es también la razón por la que el precio de los routers cableados suele ser más alto que el de los routers inalámbricos.

Introducción al switch Ethernet

Qué es un switch Ethernet - Definición y función de un switch

Un conmutador Ethernet es un dispositivo para ampliar la red, que proporciona múltiples puertos de conexión para las subredes con el fin de conectar más dispositivos de red, incluidos ordenadores, servidores, impresoras, cámaras, etc.

¿Qué hace un switch Ethernet? El propósito de un switch puede resumirse en direccionamiento y reenvío. Cabe señalar que los switches Ethernet direccionan y reenvían direcciones MAC en lugar de direcciones IP. Las funciones del switch son principalmente las siguientes:

- Aislamiento del dominio de colisión. 

- Conmutación y reenvío de tramas Ethernet de alta velocidad y transparentes.

- Aprendizaje y mantenimiento de direcciones MAC por sí mismo.

Cómo funciona un switch Ethernet

El switch funciona en la capa de enlace de datos, que es la segunda capa del modelo OSI (Open System Interconnection). Una de las principales funciones de la segunda capa es el direccionamiento. El switch Ethernet reenvía direcciones MAC basándose en la tabla interna de direcciones MAC que aprende el propio switch. Cada switch Ethernet tiene múltiples puertos, cada puerto conecta un dispositivo de red. ¿Cómo identificar esos dispositivos conectados? Ahí entra la dirección MAC. 

La dirección MAC es única e inmutable, a diferencia de la dirección IP anterior cuando hablamos de routers. Basándose en las direcciones MAC, los switches pueden identificar qué dispositivo conectado envía el paquete de datos y a qué dispositivo conectado se envía el paquete de datos.

Proceso de aprendizaje de la tabla de direcciones MAC

 En la condición inicial, la tabla de direcciones MAC está vacía.

1.  Cuando el dispositivo A envía un FRAME1 al dispositivo B, el switch reenviará el FRAME1 a todos los puertos Ethernet del switch, ya que la tabla de direcciones MAC no ha registrado la dirección MAC del dispositivo B. En este proceso, el switch aprenderá la dirección MAC de A, ya que la trama de datos se recibe desde el dispositivo A a través del puerto Fa0/1 del switch.

Proceso de aprendizaje de dirección MAC A

2. Después de eso, el dispositivo B responde con FRAME2 al dispositivo A y FRAME2 se enviará directamente al dispositivo A, ya que la dirección A ha sido registrada por el switch. De manera similar, el switch aprenderá la dirección del dispositivo B a través del puerto Fa0/2. Siguiendo la analogía, la dirección C también puede aprenderse.

Proceso de aprendizaje de la dirección MAC B

proceso de aprendizaje de dirección MAC C

Switch Ethernet vs router

Combinando la ilustración anterior de la definición, función y modo de funcionamiento del router y el switch,  las principales diferencias entre el router y el switch se concluyen como se indica a continuación.

- Diferentes capas de trabajo. Los switches funcionan principalmente en la segunda capa (capa de enlace de datos), mientras que los routers funcionan en la tercera capa (capa de red).

- Diferentes objetivos de conexión. Los objetivos de conexión de los switches son dispositivos de red (routers, firewalls, AP inalámbricos, etc.) y dispositivos terminales (computadoras, servidores, impresoras, cámaras, etc.). El router permite las conexiones entre LAN y LAN, LAN e Internet.

-  Base de reenvío diferente. Los switches reenvían en función de la dirección MAC, mientras que los routers reenvían en función de la dirección IP.

- Diferencia en la función del firewall- Los routers admiten la función de firewall, mientras que los switches no, ya que los routers no reenvían los paquetes de datos que no admiten el protocolo de enrutamiento o son desconocidos.

Preguntas frecuentes

¿Puedo usar un router como switch?

Sí. Si su router admite el modo AP, active el modo AP y luego conecte los cables a los puertos WAN del router. Si su router no admite el modo AP, desactive la función DHCP y conecte los cables a los puertos LAN. Sin embargo, como el router tiene un límite en el número de puertos y la velocidad de enrutamiento es relativamente baja, usar el router como switch limitará la escala y la eficiencia de comunicación de la red.

¿Pueden los switches de capa 3 reemplazar a los routers?

Los switches de capa 3 no pueden reemplazar completamente a los routers. Dado que el switch de capa 3 está diseñado para acelerar la velocidad de conmutación en LAN a gran escala combinando tecnología de conmutación de capa 2 y tecnología de reenvío de capa 3, mientras que el router está diseñado para implementar diversos tipos de redes, la función de enrutamiento del router sigue siendo más potente que la del switch de capa 3, como la capacidad de QoS. En consecuencia, no se recomienda reemplazar los routers con switches de capa 3.

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