Che cos'è lo switch di rete e come funziona?

Gli switch di rete sono i componenti principali delle reti. Uno switch di rete è un dispositivo intelligente che ha una funzione di communicazione full-duplex e utilizzando lo switch di rete nel settore è possibile utilizzare in modo efficiente la loro larghezza di banda. Oggi le reti sono essenziali per fornire intrattenimento all'utente finale, per supportare le attività commerciali e per supportare tutti i tipi di communication.

Che cos'è lo switch di rete?

Uno switch di rete è un dispositivo che funziona sul livello 2 (Data Link Layer) del modello OSI. Un router o un altro dispositivo finale dell'utente che è fisicamente collegato alle porte dello switch di rete invia direttamente i pacchetti alla porta dello switch di rete e lo switch di rete li invia all'altra porta dello switch che è direttamente collegata a Internet. Oggi gli switch di rete funzionano anche sul livello 3 del modello OSI. Il livello 3 della rete gestisce anche il routing. Nelle reti, gli switch sono utilizzati per collegare più dispositivi, per lo più di tipo utente, come access point wireless, telecamere, computer, stampanti e così via. Consentono inoltre a diversi dispositivi di comunicare con i dispositivi della rete inviando pacchetti di dati. Gli switch sono presenti in entrambe le forme. Gli switch possono essere basati su software, che gestiscono i dispositivi virtuali, o su hardware, che controllano la rete fisica. Gli switch sono direttamente collegati ai sistemi informatici che ospitano le macchine virtuali nei data center. Gli switch possono gestire una grande quantità di traffico di rete.

Gli switch di rete utilizzano i cavi Ethernet nelle connessioni locali (LAN). Gli switch decidono in base all'indirizzo fisico o mac del dispositivo e quindi inviano il pacchetto in base alle informazioni disponibili nell'indirizzo mac.

Come funziona lo switch di rete?

Quando un dispositivo viene collegato allo switch, quest'ultimo ne apprende automaticamente l'indirizzo mac (Media access control). L'indirizzo mac è un pezzo di codice collegato alla scheda di interfaccia di rete (NIC) del dispositivo, che viene collegata alla porta Ethernet del dispositivo e quindi allo switch.

Sulla rete il dispositivo fisico è identificato dal suo indirizzo mac e a fronte di questo indirizzo mac il dispositivo assegna un IP che viene assegnato dinamicamente e cambia in base ai requisiti della rete. Ogni dispositivo sulla rete invia pacchetti all'altro per communicare tra loro utilizzando lo switch. Quando un dispositivo invia pacchetti a un altro dispositivo, il pacchetto arriva prima allo switch. Quindi lo switch di rete legge l'intestazione del pacchetto e, in base alle informazioni contenute nell'intestazione, decide cosa fare con il pacchetto. Nell'intestazione del pacchetto, gli switch corrispondono all'indirizzo mac del dispositivo di destinazione e quindi inviano il pacchetto alle porte appropriate e poi i pacchetti si spostano verso il dispositivo di destinazione.

Ora la maggior parte degli switch ha una funzionalità full-duplex, in cui i pacchetti provenienti e diretti a un dispositivo hanno accesso all'intera larghezza di banda della connessione dello switch. (Si pensi a due persone che conversano con un telefono cellulare piuttosto che con un walkie-talkie. Il funzionamento full-duplex supera la collisione del traffico di rete.

La maggior parte degli switch di rete funziona a livello 2, ma ora tutti i nuovi switch hanno anche la funzione di funzionare a livello 3. Tutti gli switch a livello 3 supportano le Vlan (Virtual Lan) che creano una rete logica tra i dispositivi di rete. Tutti gli switch di livello 3 supportano le Vlan (Virtual Lan) che creano una rete logica tra i dispositivi di rete. Quando il traffico di rete si sposta da una sottorete a un'altra sottorete, deve passare attraverso lo switch. Poiché gli switch dispongono di funzionalità di routing integrate, è più facile per lo switch spostare il traffico da una sottorete a un'altra sottorete.

Hub e switch

Un hub è un dispositivo che funziona come uno switch, ma non è intelligente come uno switch. Un dispositivo hub condivide anche le risorse dei diversi dispositivi che sono direttamente collegati all'hub. Tutti i dispositivi collegati all'hub sono noti come segmento LAN.

La differenza principale tra lo switch e l'hub è che se un dispositivo invia pacchetti che sono collegati all'hub, esso invia pacchetti a tutti i dispositivi che sono collegati all'hub. Nello switch, invece, il pacchetto viene inoltrato solo alla porta di destinazione perché lo switch apprende l'intestazione del pacchetto e prende una decisione. Gli switch sono dispositivi intelligenti che utilizzano in modo più efficiente le loro risorse e la larghezza di banda della rete.

Tipi di interruttori

Sul mercato sono disponibili diversi tipi di switch. Il numero di dispositivi da collegare in un determinato luogo e il tipo di velocità di rete e di larghezza di banda necessarie per tali dispositivi determinano le dimensioni dello switch. Negli uffici si utilizzano per lo più switch da quattro a otto porte, ma nelle grandi industrie si utilizzano switch di grandi dimensioni con 128 porte. Gli switch di piccole dimensioni, da quattro a otto porte, possono essere posizionati sulla scrivania o ovunque si desideri, mentre gli switch di grandi dimensioni sono montabili su rack e vengono installati principalmente in un centro dati o in una sala server.

I diversi switch offrono velocità di rete diverse. Alcuni switch supportano fino a 100 Mbps su una singola porta. Questi switch sono chiamati switch Fast Ethernet. Alcuni switch supportano fino a 1000 Mbps e 10000 Mbps. Questi switch sono chiamati switch Gigabit Ethernet.

1. Switch gestiti:

Gli switch gestiti sono utilizzati soprattutto nelle aziende perché offrono più funzioni e più caratteristiche per i professionisti IT. Gli switch gestiti sono configurati dall'interfaccia comme line. Gli switch gestiti supportano il protocollo SNMP (simple network management protocol) che aiuta a risolvere i problemi di rete. Gli switch gestiti supportano anche le Vlan e il routing IP. Poiché gli switch gestiti dispongono di un maggior numero di funzioni, il costo di uno switch gestito è più elevato rispetto a quello di uno switch non gestito. Gli switch gestiti proteggono anche tutti i tipi di traffico di rete, perché gli switch gestiti hanno una sicurezza migliore rispetto agli switch non gestiti.

2. Switch non gestiti:

Gli switch non gestiti sono gli switch più elementari che hanno una configurazione di base. Gli switch non gestiti offrono solo alcune opzioni che gli utenti possono scegliere nella loro configurazione. Possono avere impostazioni predefinite per aspetti quali la qualità del servizio, ma non possono essere modificate. Gli switch non gestiti hanno il vantaggio di avere un prezzo ragionevole, ma la mancanza di funzioni li rende inadatti alla maggior parte delle applicazioni aziendali.

Conclusione

Leggendo questo articolo, potrete capire meglio come funziona uno switch di rete, come si collega ad altri dispositivi e come si differenzia dagli hub e da altri dispositivi di rete. Gli switch hanno funzioni diverse a seconda del loro prezzo. Gli switch di oggi soddisfano tutti i requisiti dei data center e offrono anche diverse velocità di rete a seconda delle esigenze.