Come funziona uno switch di rete e quali sono i suoi vantaggi

Lug 7, 2022 | Consulenza informatica

Come funziona uno switch di rete e quali sono i suoi vantaggi

Se fino a qualche decennio fa poteva sembrare impossibile, oggi navigare nel web è un’operazione quotidiana che avviene grazie ai dispositivi che si collegano alla rete attraverso i router.

Le nostre case, come le aziende, hanno sempre più dispositivi collegati e per ovviare al sovraccarico di connessioni viene utilizzato lo switch di rete. 

Questo è uno strumento in grado di indirizzare i dati verso più device che si trovano in quel momento collegati sulla stessa rete, evitando di perdere velocità di navigazione.

Uno switch di rete nasce con lo scopo di organizzare un network, suddividendolo in tante sottoparti.

 Facciamo un esempio: se un pacchetto dati ricevuto è destinato ad un nodo di rete allacciato alla stessa porta, lo switch non interverrà. Ma se, al contrario, il pacchetto è destinato ad un dispositivo che si trova su un segmento di rete collegato ad un’altra porta, lo switch interverrà e lo trasmetterà esclusivamente alla porta corretta, evitando così di sprecare tempo e velocità.

 Nelle imprese, piccole o grandi che siano, diventa sempre più importante utilizzare uno switch Ethernet performante e di ultima generazione in grado di gestire al meglio la banda e consentire così di dare priorità ad un traffico piuttosto che un altro.

Per comprendere bene l’utilità di uno switch di rete, in questo articolo scopriremo:

      Switch di rete Ethernet

      Switch di rete non gestiti

      Switch di rete gestiti

      Quante porte può avere uno switch

    Switch di rete cos’è

    Quando si parla di switch di rete ci si riferisce essenzialmente ad un moltiplicatore di porte che permette di espandere la propria rete LAN (o Ethernet) attraverso l’aggiunta di altre porte.

    Uno switch ethernet serve quindi per indirizzare il traffico di rete in più direzioni: nel micro ambiente tra i vari dispositivi collegati alla stessa rete, nel macro tra le diverse macchine operative nei data center.

    In questa maniera si riescono a connettere diversi team, migliorando altresì le prestazioni di rete.  Lo switch, infatti, aiuta anche a sbrogliare gli ingorghi di banda, separando i vari domini di collisione connessi alle porte.

    Lo switch quindi aumenterà la larghezza della banda, riducendo contemporaneamente sia i tempi di attesa che i costi per porta.

    Possono inoltre esistere diversi tipi di switch di rete. Vediamo insieme quali.

    Switch di rete Ethernet

    Essi sono quelli utilizzati, come dice il nome, sulle reti Ethernet e garantiscono la connessione all’interno di una rete LAN distribuendo, senza dispersione, la banda disponibile.

    Tutti i pacchetti superflui, infatti, vengono bloccati dallo switch che renderà così la rete ottimizzata, dando la precedenza sempre al traffico più importante.

    Switch di rete non gestiti (Unmanaged Network Switch)

    Sono quelli più semplici da gestire e installare. Permettono ai dispositivi di una stessa rete di comunicare tra loro senza nessun’altra configurazione di sorta. Possiamo considerarli un hardware plug and play e sono perfetti per i principianti.

    Switch di rete gestiti (Managed Switch)

    Anche essi offrono la connessione tra vari dispositivi all’interno di una stessa rete, ma hanno la possibilità di essere personalizzati e configurati secondo le esigenze.

    Essi si suddividono principalmente in:

    • Enterprise Switch – Sono strumenti che danno infinite possibilità di configurazione e sono indicati per le reti aziendali. Molte volte mettono a disposizione dei sistemi operativi che possono permettere anche le configurazioni più complesse.
    • Smart Switch – La loro possibilità di configurazione è più limitata e, attraverso una semplice ed intuitiva interfaccia web, permette di modificare alcune funzionalità basiche.

    Switch di rete come funziona

    Un qualsiasi switch di rete che si riferisce al modello ISO/OSI, agisce a livello di data link. Questo vuol dire che uno switch si interessa del percorso dei singoli dati, agendo sulle schede di rete Ethernet dei vari dispositivi connessi.

    A questo punto, in maniera diversa rispetto ai vecchi hub che inviavano i dati a tutta la rete, lo switch trasmette il pacchetto Ethernet (frame) in arrivo dalle sue porte, verso quella singola dove è collegato il nodo destinatario del frame.

    Controllando il punto di arrivo di ogni pacchetto, lo switch Ethernet riesce a rendere pari a zero il traffico superfluo, velocizzando così l’intera banda.

    Questo tipo di processo avviene in maniera silente, cioè nel momento in cui avviene uno scambio dati, e i sistemi non si rendono conto che lo switch sta agendo.

    In sintesi, nella sua configurazione più utilizzata, lo switch prende i vari pacchetti dati che arrivano attraverso le sue porte Ethernet e le trasmette verso i dispositivi collegati alle singole porte.

    Nel caso in cui le porte a disposizione di un router non fossero abbastanza, l’invito è quello di collegare uno switch di rete, aumentando così la disponibilità di numero di dispositivi che possono collegarsi ad una stessa rete cablata.

    Differenza switch di rete cavo e wifi

    Quando parliamo di switch e di router ci riferiamo a due elementi hardware che si occupano di agire in maniera diversa sulla rete.

    Vediamo quali sono le principali differenze tra i due:

    • Mentre lo switch elabora il pacchetto ricevuto per capire quale sia l’indirizzo di destinazione e lo inoltra all’indirizzo determinato, il router si occupa di evidenziare il percorso più breve e migliore affinché un pacchetto raggiunga la sua destinazione
    • Lo switch collega diversi dispositivi assieme al fine di creare una rete, il router mette in collegamento diverse reti come possono essere due WAN.

     

    I vantaggi di uno switch di rete 

    Abbiamo visto come uno dei maggiori punti di forza di uno switch Ethernet è quello di riuscire ad inoltrare il traffico più velocemente possibile verso il nodo destinatario. Il suo obiettivo principale è quello di poter agire ad una velocità tale da permettere di indirizzare tutto il traffico in uscita esattamente alla stessa velocità con cui i dati vengono ricevuti.

    In questa maniera l’elaborazione dei dati avviene nello stesso momento in cui i dati successivi vengono ricevuti, senza che lo switch si trovi a dover memorizzare dei dati perché non ha finito di elaborare quelli precedenti.

    I vantaggi dell’utilizzo dello switch sono molteplici, vediamo assieme quali:

    • Aumento della sicurezza grazie all’indirizzamento di pacchetti unicast solo alla porta associata all’indirizzo di destinazione del pacchetto stesso.
    • L’amministratore ha la possibilità di creare collegamenti fino a 1Gbps per tutti quegli utenti che hanno bisogno di utilizzare maggiore banda.
    • Migliora le prestazione delle connessioni, eliminando i colli di bottiglia.
    • La larghezza della banda diventa scalabile: più ci saranno porte sullo switch, più la banda sarà disponibile.
    • Diminuisce il numero di collisioni rispetto ai vecchi Hub.
    • All’interno della rete si risolvono in maniera agile tutti i problemi relativi all’identificazione delle periferiche.

    Come scegliere lo switch di rete

    Quando si decide di optare per uno switch di rete bisogna prendere in considerazione alcuni fattori come:

    • Velocità di Internet – Gli switch di rete che potete trovare nel mercato riescono a gestire facilmente le maggiori velocità di Internet, velocizzando anche lo scambio dati tra dispositivi collegati sulla rete locale.
    • Velocità di Rete – Il modo in cui lavora uno switch è influenzato anche dalla velocità in cui i dati vengono elaborati in entrambe le direzioni. Il costo di uno switch di rete dipende molto da questo fattore: più la rete deve essere veloce, più le prestazioni dello strumento dovranno essere maggiori.
    • La presenza dello store-and-forward – È la tecnologia più nota tra le modalità di funzionamento degli switch ed è anche quella più affidabile che permette di sfruttare al massimo la velocità di una rete LAN.

    Presi in considerazione questi fattori possiamo comprendere meglio come scegliere uno switch Ethernet.

    Se la rete non è troppo complessa e non avete necessità di isolarne una singola parte, potete optare per uno switch non gestito, che oltre a permettervi di collegare alcuni dispositivi tra loro, è reperibile sul mercato ad un prezzo contenuto.

    Nel caso in cui ancora non abbiate ben chiaro quale sarà lo scopo della vostra rete, vi consigliamo di scegliere uno switch gestito e mantenere la configurazione predefinita. In questo modo il vostro switch funzionerà già correttamente e vi permetterà in futuro, in base ai bisogni, di gestire reti più complesse e apportare modifiche e personalizzazioni.

    Se, invece, avete l’esigenza di controllare interamente la vostra rete, potrete optare per uno switch intelligente: un compromesso tra uno switch gestito e uno non gestito, con la possibilità di configurare il tutto attraverso un’interfaccia web.

    Ove la vostra necessità sia quella di alimentare in maniera elettrica dispositivi collegati, come ad esempio telefoni VoIP, vi consigliamo di scegliere uno switch Ethernet PoE.  Attraverso questo commutatore, infatti, il collegamento dei cavi sarà semplificato e non dovrete far intervenire un elettricista per collegare l’alimentazione del sistema.

    Quante porte può avere uno switch 

    Il numero di porte è importantissimo perché determina il numero dei dispositivi che possono essere collegati.

    Normalmente uno switch di rete può ospitare da 2 fino a 64 porte. 

    Se vi dovessero servire un numero maggiore di porte, esistono in commercio degli switch compresi di stack in grado di collegare tra loro gli interruttori e di fatto aumentare la capacità di numero di porte.

    Quanto costa uno switch di rete? 

    Il costo per uno switch di rete può variare in base a diversi fattori, come le funzioni oppure il numero di porte.

    Normalmente il costo oscilla tra i 3 € per uno di piccole dimensioni con poche porte, fino ad arrivare anche a circa 300.000 € per uno strumento che include switch, router e firewall.

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