As redes locais LAN’s permitem aos usuários compartilharem recursos tais como periféricos, informações e aplicações, de maneira simples e eficiente.
Estas redes estão divididas em dois grupos: os componentes passivos e componentes ativos. Os passivos são responsáveis pelo transporte de dados através do meio físico como cabos, antenas, acessórios de cabeamento e tubulação. E os ativos são responsáveis pela comunicação adequada entre diversos equipamentos de rede, como as estações de trabalho, servidores, etc.
Switch
São dispositivos que filtram e encaminham pacotes entre segmentos de redes locais, operando na camada de enlace do modelo RM-OSI.
Um switch funciona como um nó central de uma rede em estrela. Ele tem como função o chaveamento entre as estações que desejam se comunicar.
Funcionamento
A função de um switch é conectar segmentos de rede diferentes. Um switch mapeia os endereços dos nós que residem em cada segmento da rede e permite apenas a passagem do tráfego necessário. O switch aprende quais estações estão conectadas a cada um dos segmentos de suas portas. Ele examina o tráfego de entrada, deduz endereços MAC de todas as estações conectadas a cada ponta e usa esta informação para construir uma tabela de endereçamento local. Assim quando o switch recebe um pacote, ele determina qual o destino e a origem deste, encaminhando-o para a direção correta, bloqueando a passagem desse pacote para outra rede caso a origem e o destino seja o mesmo segmento de rede.
Métodos de encaminhamento
Quanto ao método utilizado pelo switch no encaminhamento dos pacotes, podemos ter:
- Store-and-forward = Esse tipo, aceita e analisa o pacote inteiro antes de encaminhá-lo para a porta de saída, guardando cada quadro em um buffer. Esse método permite detectar alguns erros, evitando a sua propagação pela rede.
- Cut-through = Esse tipo examina o endereço de destino antes de re-encaminhar o pacote. Eles foram projetados para reduzir a essa latência, minimizando o atraso lendo apenas os seis primeiros bytes de dados do pacote e logo encaminhando o pacote. Contudo, esse switch não detecta pacotes corrompidos causados por colisões, conhecidos como runts, nem erros de CRC. Quanto maior o número colisões na rede, maior será a largura da banda gasta com o encaminhamento de pacotes corrompidos.
Adaptative Cut-through
São switches híbridos que processam pacotes no modo adaptativo, suportando tanto o modo store-and-forward quanto cut-through. Qualquer dos modos pode ser ativado pelo gerente da rede ou o switch pode ser inteligente o bastante para escolher entre dois métodos, baseado no número de quadros com erro passando pelas portas.
Switch X Hub
Os switches são equipamentos que estão substituindo rapidamente os hubs em novos projetos de redes. Embora fosse projetado para a mesma tarefa, o switch trabalha de forma diferente de um hub, fazendo um melhor uso da banda disponível na rede.
Esquemas de comutação
Existem dois tipos de switch quanto ao esquema de comutação que utilizam:
- Comutação por software = o quadro, depois de recebido através de uma das portas, é armazenamento em uma memória compartilhada. O endereço de destino é analisando e a porta destino obtida de uma tabela de endereço por algoritmo executado em um processador RISC. Em seguida, o quadro é transferido para a porta de destino;
- Comutação por hardware = assim que recebem e armazenam o cabeçalho dos quadros, eles processam o endereço de destino e estabelecem um circuito entre as portas de origem e de implementados com tecnologia com tecnologia ASIC;
Switches de balanceamento de carga
São semelhantes aos switches Ethernet convencionais, porém apresenta uma funcionalidade adicional, comparados com os roteadores, esses dispositivos normalmente têm mais portas e maior poder de processamento, o que os permitem enviar um volume maior de pacotes, mais rapidamente pela rede.
Esse tipo é mais adequado para redes maiores, de alto tráfego, em que grande parte do tráfego vem em conexões de rede local de alta velocidade, em vez de Internet.
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