Todos trabajamos a diario con redes, que están conectadas entre sí de muchas formas distintas. Para que los ordenadores puedan intercambiar información entre sí, se necesitan los correspondientes dispositivos de red. La forma más rudimentaria de éstos son los llamados concentradores. Aquí puede averiguar cómo funciona un concentrador y por qué es técnicamente inferior a un conmutador.

1. definición: ¿qué es un hub y dónde se utiliza?

Un concentrador es un dispositivo de red que conecta varios hosts dentro de una Ethernet. En tecnología de redes, sirve de distribuidor de paquetes de datos. Los concentradores funcionan en la capa 1 (capa de transmisión de bits) del modelo OSI. Su función se limita exclusivamente a la distribución. Por tanto, no son más que una forma simple de conmutadores o routers.

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El concentrador recibe un paquete y luego lo reenvía a todos los demás puertos, es decir, envía una difusión. Así, todos los hosts reciben los paquetes de datos en cuestión, aunque no sean realmente los destinatarios. Esto significa que no sólo todos los puertos, sino también todos los sistemas anfitriones están ocupados al mismo tiempo. A la inversa, para los hosts esto significa que no pueden enviar ningún paquete de datos mientras el concentrador esté en funcionamiento, ya que de lo contrario se producirían colisiones. Si las peticiones llegan al dispositivo al mismo tiempo, éste las procesa una tras otra.

Todos los hosts conectados al concentrador comparten el ancho de banda disponible (por ejemplo, 100 Mbit/s). Esto provoca pérdidas de velocidad, sobre todo cuando se cargan grandes cantidades de datos. Un hub es, por tanto, una tecnología bastante anticuada y en la práctica sólo sirve para transmitir contenidos multimedia, ya que de todos modos sólo un emisor debe transmitir a todos los demás dispositivos.

Conviene saber: si el número de conexiones del concentrador no es suficiente para todos los hosts, necesitas otro concentrador. Los dos dispositivos se conectan con un cable cruzado a través de uno de los puertos de enlace ascendente. Sin embargo, el número de hosts que se pueden conectar es limitado, ya que en este caso se aplica la regla 5-4-3 (también llamada regla del repetidor).

¿En qué se diferencia un hub de un switch?

A diferencia de un concentrador, un conmutador no sólo puede enviar y recibir datos simultáneamente, sino también reenviar los paquetes a distintos dispositivos de red mediante unidifusión o multidifusión. Sin embargo, el tráfico sólo se envía al puerto al que está conectado el receptor correspondiente.

Si dos dispositivos se comunican entre sí en la red, esto no influye en la velocidad de envío y recepción de los demás dispositivos. Mientras que un concentrador limita el ancho de banda, con un conmutador siempre está disponible todo el ancho de banda de la conexión de extremo a extremo.

Los conmutadores Ethernet funcionan en las capas 2 (capa de enlace) y 3 (capa de red) del modelo de referencia OSI, lo que significa que admiten todos los protocolos de paquetes. Gracias a la transmisión inteligente de paquetes de datos, los conmutadores también son adecuados para el reenvío rápido en grandes arquitecturas de red. Sin embargo, debido a su mayor gama de funciones, los conmutadores suelen ser bastante más caros que los concentradores.

Es bueno saberlo: Las LAN («redes de área local») en las que se utilizan conmutadores para conectar segmentos individuales también se denominan «LAN conmutadas» o «LAN Ethernet conmutadas».

3 Hub vs Switch: la funcionalidad en detalle

Tanto los concentradores como los conmutadores sirven de elemento central de acoplamiento para tus dispositivos de red y procesan un determinado tipo de datos, las llamadas tramas. Éstas se encargan del transporte de datos. Si el dispositivo recibe una trama, ésta se amplifica y se reenvía al puerto del host de destino.

La diferencia fundamental entre un concentrador y un conmutador radica en la forma en que se entregan las tramas.

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Un concentrador, como se mencionó al principio, entrega las tramas a cada uno de sus puertos, incluso si sólo están destinadas a un único puerto. Esto garantiza que siempre lleguen al destino previsto. Por tanto, el concentrador no tiene forma de distinguir a qué puerto debe enviarse exactamente el paquete de datos.

Es precisamente esta circunstancia la que, en última instancia, conduce a la mencionada pérdida de velocidad y a la lentitud de los tiempos de respuesta, ya que la red (además del ancho de banda compartido) también se ve sobrecargada con una cantidad de tráfico innecesariamente grande. Por otra parte, este principio también crea, como es natural, importantes lagunas de seguridad.

Unejemplo sencillo para explicarlo: Pedro quiere invitar a cenar a su colega Ana y envía un correo electrónico que se reenvía primero al concentrador. El concentrador envía una solicitud a todos los anfitriones, incluido el de Tina, del departamento de contabilidad, que lleva tiempo echándole el ojo a Peter. El ordenador de Tina rechaza la solicitud, el de Ana la acepta. No obstante, con los conocimientos informáticos adecuados, Tina tendría la oportunidad de interceptar el mensaje y presentarse en lugar de Ana para la cita con Peter.

3.1 El conmutador también es básicamente un hub, pero mucho más inteligente

En cambio, un switch registra las direcciones MAC de todos los dispositivos conectados a él. Gracias a esta información, puede reconocer qué host pertenece a qué puerto. Cuando recibe una trama, sabe exactamente a qué puerto debe reenviarla. De este modo, en principio, cada puerto crea su propio dominio de colisión.

Así, en nuestro ejemplo, el switch reenviaría el mensaje de Pedro directamente al ordenador de Ana. Esto conduce automáticamente a una mayor seguridad de los datos, ya que no se realiza ninguna petición al ordenador de Tina.

Es bueno saberlo: Los routers ofrecen un abanico de funciones mucho más amplio que los hubs o los switches, como DHCP o NAT, por ejemplo. Esto significa que también permiten la comunicación entre redes diferentes.

También puedes encontrar una visión general de los distintos dispositivos de red en el siguiente vídeo de YouTube: