El switching (o conmutación) es la tecnología de red que permite la interconexión de equipos dentro de una misma red de área local (LAN). A nivel técnico, se sitúa fundamentalmente en la Capa 2 (Enlace de Datos) del modelo OSI, aunque existen los llamados switches de Capa 3 que también realizan funciones de enrutamiento.
Para un examen de gestión de sistemas, el concepto debe abordarse desde su funcionamiento mecánico, sus métodos de reenvío y las tecnologías que garantizan la estabilidad de la red.
1. El Switch vs. El Hub (Diferencia clave)
A diferencia de un Hub (concentrador), que repite la señal por todos sus puertos (generando colisiones y saturación), el switch es inteligente:
- Segmentación de dominios de colisión: Cada puerto del switch es un dominio de colisión independiente.
- Filtrado selectivo: Envía los datos únicamente al puerto donde se encuentra el destinatario.
2. Funcionamiento de la Tabla MAC (CAM Table)
El switch utiliza una tabla de memoria asociativa (Content Addressable Memory) para saber qué equipo está conectado en cada puerto. El proceso consta de tres fases:
- Learning (Aprendizaje): Cuando llega un paquete, el switch mira la MAC de origen y la anota en su tabla junto al puerto de entrada.
- Flooding (Inundación): Si el switch no conoce la MAC de destino, envía el paquete por todos los puertos (excepto por el que entró).
- Forwarding (Reenvío): Una vez que conoce la MAC de destino, realiza un envío «unicast» directo al puerto correspondiente.
3. Métodos de Conmutación (Switching Modes)
Existen tres formas en las que un switch puede procesar las tramas, variando entre velocidad y fiabilidad:
- Store-and-Forward (Almacenamiento y reenvío): El switch recibe la trama completa, comprueba el error (CRC) y, si es correcta, la reenvía. Es el más lento pero el más seguro. Es el estándar en redes modernas.
- Cut-Through (Corte): El switch empieza a reenviar la trama en cuanto lee la dirección MAC de destino (tras los primeros 14 bytes). Es extremadamente rápido pero reenvía tramas corruptas.
- Fragment-Free (Libre de fragmentos): Un híbrido que lee los primeros 64 bytes (donde suelen ocurrir las colisiones) antes de reenviar.
4. Conceptos Avanzados para Gestión de Redes
VLANs (Virtual LANs)
Permiten dividir un switch físico en varios switches lógicos. En un entorno hospitalario, es vital para separar, por ejemplo, el tráfico de la red médica (PACS/Rayos X) de la red de administración o la red de invitados (Wi-Fi).
- Tagging (802.1Q): El estándar que añade una «etiqueta» a la trama para identificar a qué VLAN pertenece cuando viaja entre switches (Trunking).
STP (Spanning Tree Protocol – 802.1D)
Es el protocolo que evita bucles de red. Si conectas dos switches entre sí con dos cables para tener redundancia, se crearía un bucle infinito de tramas. STP detecta esto y bloquea un puerto lógicamente, manteniéndolo en espera por si el enlace principal falla.
Link Aggregation (LACP / EtherChannel)
Permite agrupar varios puertos físicos para que funcionen como un único enlace lógico de mayor ancho de banda y con tolerancia a fallos.
