Funcionamento simples de um switch de rede

Um switch (ou comutador) é um equipamento ativo que funciona normalmente na camada 2 do modelo OSI (Data Link), mas também há switchs que funcionam na camada 3 (ao estilo de um router).

Um switch tem como principal funcionalidade a interligação de equipamentos (estações de trabalho, servidores, etc) de uma rede uma vez que possui várias portas RJ45 (ou ISO 8877) fêmea.

Numa primeira fase (antes do switch saber quem tem ligado a ele), quando recebe informação numa determinada porta, transmite essa mesma informação por todas as outras portas, exceto por aquela que recebeu essa informação (✅flood.

No entanto, ao contrário dos hubs, os switchs registam o endereço MAC dos dispositivos que estão ligados a cada porta do equipamento. Sempre que um equipamento envia uma frame (trama), o switch analisa o endereço MAC de destino e comuta a frame para a porta onde se encontra a máquina de destino. Desta forma, numa rede Ethernet, o switch não necessita de propagar a informação por todas as portas, sendo esta diretamente enviada (com base na informação da tabela MAC do switch) para a máquina de destino. O processamento das frames nos switchs é realizado com base no hardware através de chips especiais denominados de ASIC.

💥️Exemplo do funcionamento de um Switch

Vamos então a um pequeno exemplo. Para isso montou-s um simples cenário com 4 PCs e um único switch. Os PCs têm a seguinte configuração (todos têm a mesma máscara: 255.255.255.0 e não têm configurado qualquer gateway, pois estão todos na mesma rede).

Inicialmente o switch não tem nenhuma informação sobre quem está ligado as suas portas. Quando o PC A envia uma informação para o PC B, o switch não sabe onde se encontra o PC B e envia essa informação por todas as portas exceto por aquela que recebem.

O PC B “informa” que a informação é para si e o switch regista o endereço MAC das máquinas A e B e as respetivas portas onde se encontram ligadas. Numa próxima vez, se o PC A pretender comunicar com o PC B (ou vice-versa), o switch já sabe por que porta tem de enviar a informação.

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