Switch vs Hub: características, diferencias entre ellos y usos

Un hub o switch sirven para que podamos conectar diferentes equipos mediante el uso de un cable de red con conector RJ-45, y así esos equipos puedan estar interconectados o tengan conexión con otra red. Todos nosotros tenemos en casa un dispositivo de estos, y es que dentro del router que te da tu compañía hay un switch incorporado, ya que no solamente disponen de un puerto para la LAN, sino varios, e internamente el router dispone de una parte de switch para proporcionar varios puertos. Aunque claro, este puede tener menos de los que necesitamos, por lo que, en ocasiones, deberemos hacernos con uno más grande y/o potente a su vez.

Qué es un hub

Lo primero que tenemos que tener claro es que un hub es mucho más simple que un switch, y actualmente ya no se utilizan debido al rendimiento que proporcionan y a las pocas posibilidades de configuración que disponemos. Cuando usamos un hub y un equipo envía una trama de datos a la red, esta trama pasa por el hub, y el propio dispositivo se encarga de enviarlo por todas las bocas de red excepto por donde la ha recibido. Es decir, el hub no sabe a qué equipo va destinado y los envía a todos.

El hub nació hace décadas con el objetivo de proporcionar una forma de interconexión a diferentes equipos que utilizan la tecnología Ethernet, de hecho, la velocidad máxima que puede tener un switch hoy en día es de 10/100Mbps, no existen hubs que tengan velocidades Gigabit ni tampoco superiores como Multigigabit. Un hub se comporta como un medio de enlaces compartidos, por tanto, se pone en marcha el protocolo CSMA/CD para detectar posibles colisiones y reenviar las tramas nuevamente para que lleguen a su destino.

Debido a su funcionamiento, consumen mucho ancho de banda. Van a necesitar que los bits que se envían vayan al resto de aparatos conectados y no solo al dispositivo destinatario, como puede ser un ordenador. Esa es una desventaja clara y hay que tenerla en cuenta al usar estos aparatos. De hecho, al estar limitados a Fast Ethernet va a hacer que el problema de la velocidad sea uno de los más evidentes.

Actualmente los hubs ya no se venden y ya no de utilizan, a favor del switch que es la evolución del hub con mejoras muy importantes. Es lógico si tenemos en cuenta las limitaciones de este tipo de aparatos y la pequeña diferencia en precio respecto a un switch, que sí que permite obtener mayor velocidad y no tener ciertos problemas.

¿Por qué caen en desuso?

Los HUB han sido una parte fundamental de las redes de ordenadores durante mucho tiempo. Sin embargo, con el avance de la tecnología y el surgimiento de nuevas alternativas, los HUB han caído en desuso. A continuación, se presentan algunas razones por las cuales los HUB ya no son ampliamente utilizados en las redes modernas.

• Limitaciones de rendimiento: Los HUB operan en la capa física del modelo OSI, lo que significa que simplemente toman las señales de entrada y las replican en todas las demás puertas. Esto genera una gran cantidad de colisiones y ruido en la red, lo que resulta en una disminución del rendimiento y una mayor latencia. A medida que las redes han evolucionado y se han vuelto más rápidas y exigentes, los HUB han demostrado ser ineficientes para satisfacer las necesidades de ancho de banda y rendimiento de las redes modernas.
• Escasez de características avanzadas: Los HUB son dispositivos bastante básicos y carecen de características avanzadas que son necesarias en las redes actuales. Por ejemplo, los HUB no pueden segmentar una red en dominios de difusión separados, lo que significa que todos los dispositivos conectados al HUB están en el mismo dominio de difusión y pueden recibir todos los paquetes de datos. Esto puede representar un problema de seguridad y rendimiento, ya que los paquetes innecesarios pueden congestionar la red.
• Mayor uso de switches: Los switches se han convertido en la alternativa preferida a los HUB en las redes modernas. A diferencia de los HUB, los switches operan en la capa de enlace de datos del modelo OSI y tienen la capacidad de aprender las direcciones MAC de los dispositivos conectados a ellos. Esto permite que los switches establezcan conexiones directas entre los dispositivos, lo que mejora el rendimiento de la red al evitar colisiones y minimizar el ruido.
• Mejor seguridad: Los switches proporcionan una mayor seguridad en comparación con los HUB. Los switches pueden utilizar características como VLAN (Virtual LAN) para segmentar una red en dominios de difusión separados y controlar el flujo de datos entre ellos. Esto ayuda a mejorar la seguridad de la red al evitar que los dispositivos no autorizados accedan a ciertas partes de la red.
• Menor costo: A medida que los switches se han vuelto más accesibles y económicos, el costo ya no es una barrera para su adopción. Los switches ofrecen un mejor rendimiento y más características que los HUB, lo que los hace una opción más rentable a largo plazo.

Para qué se usan

Por más que los hubs sean una tecnología obsoleta, además de vulnerables, lo cierto es que todavía se utilizan, aunque cada vez menos. Este tipo de dispositivo se puede emplear en la ampliación de redes que son más antiguas, ya que es la tecnología que mejor viene para este tipo de ocasiones. Por otro lado, también se puede usar para realizar streaming de contenido multimedia a varios dispositivos.

Además de los puntos anteriores, los hubs se siguen empleando a la hora de analizar las redes. Y todo por que, ante la falta de flexibilidad de estos dispositivos, lo cierto es que no es necesario contar con un puerto espejo extra a la hora de leer y analizar los datos de las redes. Por lo que supone una ventaja. De ahí que todavía se emplee esta tecnología en determinados momentos.

Qué es un Switch

Cuando conectamos un equipo a un switch este internamente tiene una CAM (Content Addressable Memory) donde almacena información importante de la red, como las direcciones MAC que hay conectadas en los diferentes puertos físicos y si tenemos alguna VLAN asociada a un determinado puerto. De esta forma, cuando al switch le llega un paquete de datos de algún equipo, lee el encabezado de datos y sabe a qué equipo va y lo desvía por el puerto correcto, mirando previamente la tabla CAM construida. Es decir, la diferencia es que el hub envía todos los datos que recibe por todos los puertos y el switch lo envía solo al puerto del equipo correcto.

Un detalle importante es que el switch utiliza una arquitectura store-and-forward, es decir, almacena la trama de datos en un pequeño buffer, para posteriormente reenviarla a su destinatario correcto.

Los switches de hoy en día se dividen principalmente en dos: switches gestionables y switches no gestionables. Hay que tener en cuenta que los switches no gestionables son como un «ladrón de puertos», es decir, como un hub que permite intercomunicar los diferentes equipos, pero lógicamente en un entorno conmutado y no compartido entre los clientes cableados, además, podremos disponer de velocidades Gigabit o Multigigabit, no siendo necesario que sean hasta 100Mbps. Los switches no gestionables no permiten ningún tipo de configuración avanzada, algo que los switches gestionables sí permiten este tipo de gestión.

Los switches gestionables nos permiten configurar una gran cantidad de opciones a nivel de capa de enlace L2, por ejemplo, podremos configurar VLANs para segmentar el tráfico correctamente, etiquetando las diferentes tramas que viajen por el switch. También podremos configurar la agregación de enlaces, o también conocido como Link Aggregation, con el objetivo de unir dos o más enlaces físicos en un solo enlace lógico, y permitir duplicar o triplicar la velocidad cuando accedemos a un servidor NAS que tenga varias tarjetas de red. Otras funciones típicas son las de configurar el Spanning-Tree para evitar bucles a nivel L2, posibilidad de configurar limitador de ancho de banda, QoS para priorizar el tráfico de red, e incluso podremos configurar listas de control de acceso para permitir o denegar el acceso a diferentes recursos.

Podemos decir que actualmente el uso de un switch de red es lo más común cuando necesitamos más puertos Ethernet disponibles. Es algo muy usado especialmente en empresas, pero también lo podemos utilizar a nivel de usuario doméstico y poder conectar más aparatos en casa sin que tengamos que usar la red Wi-Fi.

Diferencias entre un hub y switch

A un hub no se le pueden conectar tantos equipos como a un switch porque si no se colapsaría, al enviar datos de todos los equipos a todos los equipos. Un switch como hemos dicho, es un aparato «inteligente», que tiene una tabla con los equipos que tienen conectados. Hoy en día los switches gestionables disponen de características mucho más avanzadas, como la posibilidad de crear VLANs, realizar Link Aggregation, crear redes complejas redundantes y mucho más.

Seguramente muchos os estaréis preguntando, por qué si un switch es muchísimo mejor, se venden los hubs. Hace muchos años, dependiendo del uso, es posible que solo necesitaras un hub, y los usuarios compraban este tipo de dispositivos porque eran mucho más baratos que los switches. A partir del estándar Gigabit Ethernet, se empezaron a popularizar los switches con estas velocidades, y los hubs dejaron de tener sentido en las redes de datos.

Ahora está ocurriendo algo similar, los switches no gestionables (los que no disponen de ningún tipo de configuración) siguen existiendo, pero cada vez más los usuarios avanzados recurren a switches gestionables ya que nos dan la posibilidad de realizar configuraciones avanzadas, además, la diferencia de precio hoy en día no es tan grande como hace unos años. No obstante, funcionalidades que antes solamente estaban en switches gestionables como el IGMP Snooping, ahora también lo encontramos en los switches no gestionables para permitirnos utilizar servicios de IPTV y que la red no colapse por el tráfico multicast.

Otra diferencia clara entre un switch de red y un hub es la capacidad de conectar equipos. En los primeros, la cantidad de aparatos que puedes agregar es mucho mayor. De hecho, podemos ver algunos modelos que tienen incluso decenas de puertos. Esto no ocurre con los hubs, que están muy limitados y apenas podrás conectar unos pocos dispositivos. La manera en la que funcionan y las limitaciones respecto al ancho de banda, hacen que aquí encontremos otra brecha importante.

Una diferencia que podemos destacar, puede ser que en el caso de los hub pueden o suelen ser vinculados con un hub central debido a sus limitaciones en cuanto a puertos y en cambio un switch, al poder permitirse tanto más puertos como ancho de banda permite que se realicen múltiples conexiones de sistema y a su vez se administren los puertos y configuración de la seguridad y protección de las VLAN.

Además, en un hub los datos se transfieren en forma de bits o señales eléctricas mientras que, en un switch, como ya hemos explicado antes, los datos son transferidos en forma de paquetes o tramas lo que puede realizarse desde el nivel L2 o L3 respectivamente.

Otra cuestión que los diferencia, es que un hub es un tipo de dispositivo que podríamos considerar como pasivo, mientras que un switch es todo lo contrario, un dispositivo activo que participa en nuestra red según los parámetros que le indiquemos.

En los hub, una puerta de enlace de red no reconoce ni guarda de ninguna manera las direcciones MAC, mientras que en el caso de los switches utilizan en la mayor parte de ocasiones la tabla CAM, que suele acceder ASIC que, a su vez, está accesible para la memoria de contenidos.

Diferencias técnicas entre un Hub y un Switch

En el hub cuando recibe las tramas de datos se pueden producir colisiones porque el hub actúa dentro de la capa 1 del modelo OSI, y reenvían todos los datos transmitidos a todos los puertos. Cuantos más hub tenemos en nuestra red, o cuánto más tráfico reciben, más probabilidades hay de que se produzcan la colisión de los datos y por lo tanto esos datos se pierdan y no lleguen a ningún lugar.

En cambio, los switches al ser dispositivos de capa 2 y 3 de OSI, segmentan los dominios de colisión al tener estos dispositivos internamente una CAM (Content Addressable Memory) donde almacenan la información de las direcciones MAC que hay conectadas en los diferentes puertos físicos con sus parámetros VLAN asociados, y por lo tanto, es imposible que se produzcan colisiones por muchos equipos o transferencia de datos que se produzcan. Con un switch tenemos tantos dominios de colisión como equipos conectados a él.

Sin embargo, si usamos hubs tenemos que hacer uso del protocolo de acceso al medio compartido CSMA/CD (Carrrier Sense Multiple Access with Collision Detection) que es un algoritmo para redes Ethernet que mejora las prestaciones de este tipo de dispositivos, gracias a que antes de transmitir datos escucha la red y así no provocar colisiones, pero veamos más en profundidad cómo funciona.

El algoritmo CSMA puede estar basado en alguno de los siguientes procedimientos:

• CSMA Persistente: Cuando un equipo quiere transmitir, primero escucha si hay alguna transmisión de datos, y si está libre transmite. En caso contrario espera hasta que esté libre el canal de transmisión de datos.
• CSMA no persistente: Funciona de forma parecida, cuando quiere transmitir, escucha a ver si hay alguna transmisión de datos, si no la hay transmite, pero en caso de alguien este transmitiendo y aquí está la diferencia, no se queda escuchando hasta que acabe la transmisión si no que se desconecta y vuelve a intentarlo pasado un rato prudencial.
• CSMA p-persistente: Este procedimiento al igual que los anteriores, escucha para ver si hay alguien transmitiendo por el canal, pero si está libre, lo que hace es transmitir con una probabilidad p o bien se retrasa la emisión a una ranura temporal con probabilidad q=1-p, donde la ranura temporal suele ser igual al máximo retardo de la propagación de la señal.

Como habéis visto, este sistema nos permite mitigar las colisiones que pudiera haber en la red, sin embargo, presenta una serie de desventajas, como el rendimiento que conseguiremos si tenemos múltiples equipos conectados y enviando información. Por este motivo (y otros, como por ejemplo los últimos estándares 1000BASE-T o superior no son soportados por hubs), los hubs han pasado a la historia, y actualmente siempre se utilizan switches.

A pesar de todas las diferencias que narramos en este apartado y de que, queda bastante claro que, a día de hoy, salvo en casos concretos, la funcionalidad de los switches se encuentra en un nivel superior a la de los hub, también tienen algunas similitudes. Por ejemplo, tanto el switch como el hub tiene la posibilidad de utilizar la dirección MAC para realizar la transmisión de datos.

Otra de las pocas similitudes que tienen, es que ninguno de los dos necesita de forma obligatoria una conexión a Internet para funcionar correctamente, ya que ambos pueden desempeñarse sin problemas en redes totalmente locales sin salida al exterior de la misma.

¿Cómo elegir un switch para nuestra red?

Siempre y cuando tenemos la intención de adquirir nuevo hardware, cabe la posibilidad de que nos entren muchas dudas. Y esto es principalmente porque hay muchas marcas, las cuales hacen productos de calidad y muy funcionales. Esto es algo que llena el mercado de productos, por lo cual el abanico de opciones disponible es muy amplio. Algunos consejos a la hora de buscar un switch son:

• Calidad

Esto es algo primordial en todos los casos. Buscar productos de calidad es lo mejor que podemos hacer, tanto por rendimientos, como funcionalidad y seguridad. Estos no solo estarán construidos con buenos materiales, sino que siguen estándares de calidad bastante altos. Por lo cual nos podemos esperar un producto que cumpla con las expectativas, y no nos de problemas.

• Clase

Hay diferentes tipos de switch, y si bien todos cumplen la misma función, algunos tienen muchas más opciones de configuración. Como compatibilidades con VLAN, PoE, análisis de tráfico o multidifusión. Pero podemos dividirlos también en los que podemos administrar y los que no. Obviamente aquí el precio juega un papel clave, ya que no será lo mismo en unos y otros. Pudiendo encontrar dispositivos, donde el desembolso necesario es importante.

Que un switch sea administrado permite que los programadores, por ejemplo, puedan introducir especificaciones en la configuración. Y los no administrados, por el contrario, son aquellos que no dejan a los usuarios cambiar la configuración de fábrica del dispositivo, algo que puede venir bien para uso doméstico, por ejemplo.

• Velocidad

Poder aprovechar la velocidad de nuestra red es vital a la hora de comprar un switch. El ancho de banda de nuestra conexión, puede determinar el switch que nos compramos. En estos casos, lo mejor es acudir a switches Multi-Gigabit y Gigabit. Ya que ofrecen mucha escalabilidad, estando preparados para la gran mayoría de usuarios que requieren uno.

• Puertos

Cuando tenemos todos los puertos del dispositivo ocupados, obviamente hemos llegado al límite. Por lo cual, la cantidad de puertos que incorpora es importante a la hora de elegir. Nos podemos encontrar switches con 4 puertos, o con muchos más. Por lo cual, debemos saber cuántos dispositivos vamos a conectar. Siendo recomendable, dejar siempre alguno libre. En cualquier, este tipo de dispositivo se puede emplear para aumentar el número de puertos de una red.

• Forma

El tamaño del dispositivo puede ser importante para muchos usuarios. Nos podemos encontrar switches muy pequeños, que prácticamente ocupan lo que una cartera. Y también otros que ocupan una balda de un armario. Por lo cual es algo que debemos tener en cuenta a la hora de elegir uno.

En definitiva, si necesitas conectar varios aparatos a tu red de Internet y quieres hacerlo por cable, lo normal es que hoy en día compres un switch de red y que además sea gestionable. De esta forma podrás configurar determinados parámetros y tener un mayor control sobre la conexión. Eso sí, a diferencia de los hubs, que ya no se venden, sí que podrás encontrar por el momento switches de red no gestionables, aunque como hemos explicado cada vez se ven menos.

Las conexiones por cable siempre tienen más estabilidad

Para conectarnos a Internet podemos hacer uso de conexiones Wi-Fi y también por cable. Es cierto que la primera opción ha ganado un peso mayor en los últimos años debido al auge de los dispositivos móviles y la mejor calidad de las conexiones inalámbricas. Especialmente por la comodidad que supone tener Internet sin necesidad de conectar algún tipo de cable en los dispositivos.

Sin embargo, cuando hablamos de Ethernet, de cable, la estabilidad y calidad suele ser mayor. También lo es la velocidad, un factor tan importante para los usuarios. Por esto mismo, todavía se considera como mejor opción las conexiones por cable. Aunque siempre hay que tener en cuenta otra serie de factores, como podrían ser la tarjeta de red de tu PC o la categoría del cable Ethernet que utilizas.

Como hemos mencionado, conectar nuestro ordenador por cable LAN suele dar resultados mejores. Es menos probable que haya pérdida de velocidad, cortes, fallos en la conectividad… A fin de cuentas, las redes inalámbricas van a necesitar de una cobertura óptima y equipos que reciban una buena señal. El problema es que podemos estar limitados al número de puertos Ethernet que tiene nuestro router. Generalmente suelen ser cuatro puertos, aunque algunos tienen incluso menos. Si queremos conectar ordenadores, televisiones, videoconsolas… Podríamos tener problemas.

Esto hace que debamos buscar alternativas para tener todos los aparatos conectados a la red doméstica. La opción más sencilla es utilizar el Wi-Fi, algo que casi todos los equipos tienen hoy en día. Pero claro, hemos indicado que esto también puede traer consecuencias negativas en cuanto a estabilidad y velocidad. Por suerte vamos a tener diferentes opciones para poder conectarnos por cable.

Qué hacer para poder conectar más equipos por Ethernet

Vamos a tener diferentes opciones para ampliar los puertos Ethernet que tenemos disponibles con el router. De esta forma podremos llevar la señal a otros aparatos domésticos sin necesidad de utilizar la red inalámbrica y tener problemas de cobertura o estabilidad. Tendremos que contar con algunos dispositivos adicionales, como veremos.

Utilizar un switch de red

Una opción muy interesante es la de tener un switch de red. Básicamente es un aparato que se conecta al router y a su vez ofrece múltiples puertos Ethernet para conectar otros muchos dispositivos. La cantidad de puertos disponibles dependerá del modelo, así como el hecho de ser Fast Ethernet o Gigabit Ethernet.

Podemos encontrar switches de red desde 4-5 puertos hasta otros mucho más profesionales que pueden tener más de 50 disponibles y que es ideal especialmente para empresas. Dependerá de qué necesitemos, ya que no será lo mismo un usuario doméstico que solo necesite conectar alguna televisión, ordenador o videoconsola, que una empresa que tenga que conectar en red una gran cantidad de ordenadores, servidores, etc.

Son equipos muy sencillos de utilizar, ya que lo normal es que sean Plug and Play y no requieran de una compleja configuración. Vamos a poder enchufar dispositivos de todo tipo, siempre que tengan conexión Ethernet. Esto nos permitirá ganar en estabilidad, calidad y velocidad.

Hub Ethernet

Aunque no es lo mismo, un hub Ethernet tiene ciertas similitudes con un switch. También va a permitir utilizar los puertos disponibles para conectar una serie de equipos compatibles y evitar así la conectividad inalámbrica que suele dar más problemas.

No obstante, por sus limitaciones son dispositivos que están en desuso. Hoy en día no es lo más indicado, ya que tiene un mayor consumo de ancho de banda y además están limitados a tener conexiones Fast Ethernet de máximo 100 Mbps. Queda lejos de la capacidad de un switch, que puede ofrecer hasta 1 Gbps sin mayores problemas en la mayoría de modelos.

Otras opciones

Si quieres conectar más dispositivos a la red local, otras opciones que podemos utilizar son:

• Router viejo: podría llegar a actuar de la misma forma que un switch de red. Podríamos aprovecharlo y conectar otros equipos por cable, siempre que tenga puertos Ethernet lógicamente. La mayoría de aparatos van a contar con al menos cuatro puertos, por lo que podremos aprovechar tres de ellos para conectar una televisión, ordenador, videoconsola, etc. Es también una manera de aprovechar este tipo de dispositivos que muchas veces tenemos en casa sin darle utilidad. Es común que al cambiar de operadora de telefonía nos suministren un nuevo aparato y el antiguo pase al olvido y lo guardemos en un cajón sin más. De esta forma podremos darle una segunda vida para conectar otros equipos por cable LAN e incluso lograr que la cobertura llegue a otras zonas de la vivienda. La capacidad irá también en función de si cuenta con Fast Ethernet o Gigabit Ethernet, así como la cantidad de puertos.
• Repetidores: hay que tener en cuenta que muchos modelos no solo van a permitir que nos conectemos a través de la red inalámbrica, sino que van a disponer de uno o varios puertos Ethernet. Esto va a permitir que podamos aprovechar la conectividad a través de cable y poder tener otros aparatos conectados de esta forma y no tener que usar la red inalámbrica, la cual podría dar problemas de estabilidad o de velocidad.
• Dispositivos PLC: algo similar podemos lograr con los dispositivos PLC. En este caso incluso la estabilidad y velocidad podría ser mayor, ya que los repetidores normalmente se conectan a través del Wi-Fi. En este caso la conexión llega mediante el cableado eléctrico. Así podremos tener una mayor velocidad y sobre todo estabilidad. Igual que en el caso de los repetidores, los dispositivos PLC suelen tener varios puertos Ethernet para conectar otros equipos por cable. Así podremos enchufar algún ordenador, televisión o cualquier aparato que sea compatible con esta tecnología.
• Sistemas WiFi Mesh: una alternativa más es contar con sistemas Mesh. Están relacionados principalmente con el Wi-Fi, para poder cubrir una mayor superficie de nuestra vivienda, pero debemos tener en cuenta que también disponen de puertos Ethernet para conectar otros aparatos. Estos sistemas pueden tener múltiples equipos repartidos por toda la vivienda. Estos satélites los podemos colocar cerca de los dispositivos que queremos conectar por cable y así evitar tener que conectarlos a través de la red inalámbrica.

Tal y como podéis ver, tenemos una gran cantidad de opciones para conectar más ordenadores o dispositivos por cable a nuestra red local. Dependiendo de nuestras necesidades y presupuesto, podremos optar por una opción u otra.

Mejores Switch

Después de ver que realmente los HUB no son una opción factible a día de hoy, vamos a hacer un repaso por un par de Switch que podemos adquirir si estamos pensando en hacernos con uno. Hay miles de modelos, sin embargo, vamos a poner dos que tengan una buena relación calidad y precio y que sean útiles y fáciles para gente que no esté muy metida en este mundo.

Comenzamos con este Switch de Amazon, uno de los más populares, y que muy frecuentemente vemos de oferta en la plataforma, por lo que podremos adquirirlo a un precio muy bueno, sobre todo si no tenemos prisa, ya que cada pocos días rebaja su valor.

Se trata de un equipo con 6 puertos, una gran velocidad de transferencia, y compatible tanto con ordenadores, servidores NAS, etc.

Podemos seleccionar diferentes modelos dentro del mismo, ya que posiblemente no necesitemos tantos puertos, o al revés, y sean pocos para nosotros.

Por otro lado, si no queremos gastarnos tanto, tenemos esta otra opción de TP Link, una marca muy conocida que nos ofrece un Switch económico, simple y funcional. Con muchos puertos, todo ello Plug & Play, y con velocidades de hasta 1000 Mbps, por lo que si tu opción era algo más básico, aquí lo tienes.

Y ahora que ya sabes cómo funciona un Switch y varios ejemplos de ellos, no tienes excusa para no mejorar tu conexión con los diferentes dispositivos de tu hogar de una manera muy sencilla y eficaz. Además su coste es muy económico, por lo que tampoco será una excusa.