O que é Switch: Definição e Aplicações em Computadores e Redes

Estamos em uma era de grande evolução tecnológica, onde as redes de computadores e a conectividade se tornaram fundamentais para a comunicação e o compartilhamento de informações. Dentre as diversas tecnologias que permitem a conexão entre dispositivos, o switch é um dos elementos mais importantes e versáteis. Mas o que é, afinal, esse misterioso dispositivo? Em que situações ele é essencial e como funciona em nossas redes de computadores?

O que é um Switch

Um switch é um equipamento de rede deComputadores que permite a conexão e a comunicação entre vários dispositivos, como computadores, roteadores, impressoras e outros dispositivos de rede. Sua função principal é manter a conectividade entre esses dispositivos e direcionar a comunicação de dados de acordo com as regras estabelecidas da rede. Ele é capaz de lidar com tráfego de rede grande, conciliando velocidade e eficiência.

Tipos de Switches

Existem vários tipos de switches que variam em termos de capacidade, velocidade e plataforma, a saber:

• Switches de área local (LAN): São os mais comuns e são projetados para conectar dispositivos em uma pequena área, como uma residência ou uma empresa.
• Switches de área metropolitana (MAN): São utilizados em redes de larga escala, como em cidades ou regiões metropolitanas.
• Switches de rede extensa (WAN): São usados para conectar múltiplas redes de área metropolitana.

Funcionamento do Switch

O funcionamento de um switch é baseado na ideia de "compartilhamento de recurso", onde ele liga diretamente os dispositivos com os quais estão se comunicando, criando uma rede mais eficiente e rápida. Isso ocorre através da utilização de uma lógica de distribuição de dados que lida com a identificação dos portas em uso e da manipulação desse tráfego em tempo real.

Portas e Table de Encaminhamento

Cada switch tem várias portas, cada uma conectada a um dispositivo da rede. A tabela de encaminhamento é um banco de dados que associa os endereços MAC de cada dispositivo à porta de conexão. Ao receber um pacote de dados, o switch analisa a tabela de encaminhamento para determinar a porta para qual enviar o pacote.

Protocolos de Controle de Tráfego

Para evitar a perda de pacotes de dados e garantir a qualidade do tráfego, os switches utilizam protocolos de controle de tráfego, como:

• Spanning Tree Protocol (STP): Evita loops na rede.
• Random Early Detection (RED): Controla o tráfego excessivo.
• DiffServ (Differentiated Services): Garante a prioridade de pacotes.

Aplicações em Computadores e Redes

O switch tem inúmeras aplicações em ambientes de computadores e redes, como:

• Redes de área local (LAN): O switch é fundamental em redes de computadores residenciais e comerciais.
• Redes de área metropolitana (MAN): O switch auxilia a gerenciar grandes fluxos de dados entre múltiplas redes.
• Redes de computadores embarcados: O switch é essencial em ambientes de inteligência artificial e IoT.
• Servidores de rede: O switch ajuda a distribuir recurs entre múltiplos clientes.

Tecnologia que Impulsiona o Switch

A tecnologia avançada está impulsionando a inovação nos switches, como:

• Redes sem fio: Os switches sem fio permitem a conectividade sem a limitação da corrente.
• Ethernet de alta velocidade: Os switches de alta-falha permitem uma transmissão mais rápida.
• Programação de lógica de rede: Atividades avançadas que permitem a personalização das lógicas do switch.

Benefícios do Uso de Switches

O uso de switches oferece muitos benefícios, como:

• Conectividade segura: O switch protege as redes de ataques maliciosos.
• Velocidade: O switch permite uma transmissão rápida de dados.
• Desembaraço: O switch ajuda a gerenciar as redes atualmente cada vez maiores.

Conclusão

O switch é um dispositivo fundamental da rede de computadores, servindo como um porta de enlace entre dispositivos. Seu funcionamento é baseado na lógica de distribuição de dados e na utilização dos protocolos de controle de tráfego. É importante entender as aplicações do switch em redes de área local, área metropolitana, rede embarcado e servidores.

FAQ

• Qual é o uso principal do switch?

O uso principal do switch é manter a conectividade entre dispositivos de rede, direcionar a comunicação de dados e lidar com tráfego de rede grande.

• Qual é o tipo mais comum de switch?

O tipo mais comum é o switch de área local (LAN).

• Como o switch é conectado aos dispositivos?

Cada dispositivo é conectado a uma porta do switch.

Referências

• IEEE. (1998). IEEE Standard for Information technology - Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks - Specific requirements - Part 3: Carrier sense multiple access with collision detection (CSMA/CD) access method and physical layer specifications.
• Wireshark. (2020). Capturing all the packets with Wireshark.
• IEEE. (2005). IEEE Std 802.1Q-2005: Standard for Local and metropolitan area networks -- Media Access Control (MAC) bridges -- Virtual bridged local area networks.
• Cisco. (2020). Cisco Switches Overview.