Todos los días trabajamos con redes que están conectadas entre sí de muchas maneras diferentes. Se requieren dispositivos de red apropiados para que las computadoras puedan intercambiar información entre sí. La forma más rudimentaria de esto son los llamados hubs. En esta nota, te contaremos como funciona un hub y por qué es técnicamente inferior a un switch.

¿Qué es un hub?

Un hub o concentrador es un dispositivo de red que conecta varios hosts dentro de una red Ethernet. En la tecnología de redes, sirve como distribuidor de los paquetes de datos. Los concentradores operan en la capa 1 (capa física) del modelo OSI. Su función se limita puramente a la distribución. Por lo tanto, no son más que una forma simple de conmutadores o enrutadores.

El concentrador acepta un paquete y luego lo reenvía a todos los demás puertos, es decir, envía una transmisión. Esto significa que todos los hosts reciben los paquetes de datos relevantes, incluso si en realidad no son los destinatarios.

De esta manera, no solo todos los puertos, sino también todos los sistemas host están ocupados al mismo tiempo. Por el contrario, para los hosts esto significa que no pueden enviar ningún paquete de datos mientras el concentrador esté activo, ya que de lo contrario habría colisiones. Si las solicitudes llegan al dispositivo al mismo tiempo, las procesa una tras otra.

Todos los hosts conectados al concentrador comparten el ancho de banda proporcionado (por ejemplo, 100 Mbit/s). Esto conduce a pérdidas de velocidad, especialmente cuando se cargan grandes cantidades de datos. Por lo tanto, un hub es una tecnología bastante obsoleta y, en la práctica, solo es adecuado para la transmisión de contenido multimedia.

Si la cantidad de puertos en el hub no es suficiente para todos los hosts, necesitarás un concentrador adicional. Los dos dispositivos están conectados con un cable cruzado a través de uno de los puertos de enlace ascendente. Sin embargo, la cantidad de hosts que se pueden conectar es limitada, ya que en este caso se aplica la regla 5-4-3 (también conocida como regla del repetidor).

¿En qué se diferencia un hub de un switch?

A diferencia de un hub, un switch o conmutador no solamente puede enviar y recibir datos al mismo tiempo. También reenvía los paquetes a diferentes dispositivos de red mediante unidifusión o multidifusión. Sin embargo, el tráfico solo se envía al puerto al que está conectado el receptor en cuestión.

Si dos dispositivos se comunican entre sí en la red, esto no tiene ningún efecto sobre la velocidad de envío y recepción de los otros dispositivos. Mientras que un hub limita el ancho de banda, el switch siempre tiene disponible el ancho de banda completo de la conexión de extremo a extremo.

Los conmutadores Ethernet funcionan en las capas 2 (capa de enlace de datos) y 3 (capa de red) del modelo de referencia OSI. Esto significa que admiten cualquier protocolo de paquetes.
Debido a la transmisión inteligente de paquetes de datos, los conmutadores también son adecuados para el reenvío rápido en arquitecturas de red grandes. Sin embargo, debido a la mayor variedad de funciones, los conmutadores suelen ser significativamente más caros que los concentradores.

Por su parte, las LAN (“Redes de área local”) en las que se utilizan conmutadores para conectar segmentos individuales, también se conocen como “LAN conmutadas” o “LAN Ethernet conmutadas”.

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Hub vs Switch: funciones en detalle

Tanto los concentradores como los conmutadores sirven como elemento de acoplamiento central para sus dispositivos de red y procesan un tipo específico de datos conocidos como tramas. Estos son los encargados del transporte de datos. Si el dispositivo recibe una trama, se amplifica y luego se reenvía al puerto del host de destino.

La diferencia fundamental entre un hub y un switch radica en la forma en que se entregan los marcos.

Desventajas del hub

A diferencia del concentrador, un conmutador de red puede distinguir a qué destinatario se debe entregar el paquete de datos.

Como ya se mencionó, un concentrador transfiere las tramas a cada uno de sus puertos, incluso si solo están destinados a una sola conexión. Esto asegura que siempre logren el objetivo previsto. Por lo tanto, el concentrador no tiene forma de distinguir a qué puerto se debe enviar el paquete de datos.

Es precisamente esta circunstancia la que finalmente provoca las pérdidas de velocidad y los tiempos de respuesta lentos mencionados. Esto se debe a que la red (además del ancho de banda compartido) también está sobrecargada con una cantidad de tráfico innecesariamente grande. Por supuesto, el principio también crea importantes brechas de seguridad.

Un ejemplo simple para explicar: Juan desea invitar a su compañera Ana a cenar y envía un correo electrónico, que primero se reenvía al centro. Así, llega una solicitud a todos los anfitriones, incluida Agustina de Contabilidad, que ha estado interesada en Juan durante un tiempo. La computadora de Agustina rechaza la solicitud, la PC de Ana la acepta. Este mecanismo implica que, con las habilidades informáticas adecuadas, Agustina podría interceptar el mensaje y aparecer en la cita con Juan en lugar de Ana.

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Switch de red, un sistema más inteligente

Por el contrario, un conmutador registra las direcciones MAC de todos los dispositivos conectados a él. Esta información le permite identificar qué host pertenece a qué puerto. Si recibe una trama, sabe exactamente a qué puerto reenviarla. De esta forma, cada puerto crea esencialmente su propio dominio de colisión.

En nuestro ejemplo, el conmutador reenviaría el mensaje de Juan directamente a la computadora de Ana. Esto conduce automáticamente a un mayor nivel de seguridad de los datos, ya que no se envía ninguna consulta a la computadora de Agustina.

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Puentes y enrutadores

Además de los hubs y switchs, en las redes se pueden encontrar otros componentes y dispositivos de conexión. Estos son los puentes (bridge), y los o enrutadores (router).
Difieren significativamente del centro en la forma en que funcionan.

Un puente funciona en la capa 2 del modelo de capas ISO/OSI y separa las redes en diferentes dominios de colisión. Funciona al reenviar tramas de datos solo al segmento de red donde se encuentra el dispositivo de destino de la trama. Las transmisiones se emiten en todos los segmentos de red conectados.

Finalmente, los enrutadores trabajan en la capa de red (Capa 3) del modelo de capa ISO/OSI. En el caso de los routers IP en una red TCP/IP, evalúan las direcciones IP de los paquetes IP recibidos. Funcionan a partir de tablas de enrutamiento estáticas o tablas aprendidas de los protocolos de enrutamiento. Por último, reenvían los paquetes de datos al puerto, a través del cual se puede llegar a la red de destino directamente o a través de otros nodos intermedios.

Los enrutadores ofrecen una gama mucho más amplia de funciones que los concentradores o conmutadores, incluidos, por ejemplo, DHCP o NAT. También permiten la comunicación entre diferentes redes.

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Hasta acá llegamos con la información “¿Qué es un hub y cómo funciona?”, esperamos que te haya sido útil. Recordá que en SSD ofrecemos soluciones tecnológicas en las áreas de infraestructura, virtualización, tele comunicaciones, datos y contact centers. ¡Contáctanos para más información y déjanos tu opinión sobre este artículo en comentarios!