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Switch 10G: O que são e como funcionam os switches 10GbE e SFP+

As empresas estão cada vez mais digitais, por isso é essencial que as infraestruturas de rede acompanhem essa mudança. Até recentemente, os switches gigabit ethernet eram a única alternativa para que pequenas e médias empresas montassem seus backbones internos de rede.

Um switch gigabit é um tipo de concentrador de rede equipado com várias portas ethernet, que interliga fisicamente dispositivos da rede como servidores, storages e computadores.

Switch gigabit interligado com dispositivos da rede, storage e computador

Além disso, o switch identifica e encaminha os dados corretamente para cada endereço de destino e isola o tráfego da rede para evitar colisões de pacotes.

Apesar de atenderem a maioria das aplicações comerciais, os switches gigabit nem sempre suportam aplicações de vídeo em alta resolução, demandas de armazenamento totalmente flash, aplicações corporativas de nuvem ou ambientes de virtualização e hiperconvergência.

Grandes redes corporativas possuem milhares de dispositivos conectados e geralmente possuem um intenso tráfego de dados, exigindo assim, a instalação de switches profissionais (switches core ou de distribuição) para estruturarem a comunicação de dados interna.

Aliados a exigência de maior desempenho e menor latência nas respostas de aplicativos de computação mais recentes, os switches ethernet 10G são a resposta e a evolução natural de seus pares gigabit.

O que são switches 10G?

Switches 10G são comutadores equipados com portas padrão ethernet de alta velocidade, usados para conexão entre dispositivos de rede local que exigem banda de transmissão maior do que as fornecidas pelos tradicionais switches gigabit.

Esses sistemas podem ter portas de cobre ou fibra óptica, são indicados para a conexão entre dispositivos como servidores, storages e computadores de alto desempenho.

Existem switches com diversos padrões de comunicação e diversas velocidades, como os do padrão Fast Ethernet (10/100 Mbps), Gigabit ethernet (10/100/1000 Mbps), 10G (10/100/1000/10000 Mbps) ou até switches que apresentam 40/100/200 Gbps de velocidade.

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Os switches 10G geralmente suportam os padrões de menor velocidade, ou seja, são compatíveis com os padrões gigabit e fast ethernet, oferecendo assim a performance mais adequada para cada tipo de dispositivo.

Isso significa que além de proporcionar mais velocidade e reduzir a latência, o padrão ethernet 10G também garante a transmissão de todos os dispositivos legados da rede, evitando que haja a perda de dados por problemas de compatibilidade.

Dadas essas características, os switches ethernet 10G fornecem alta flexibilidade de implantação, pois permitem a conexão imediata de todos os dispositivos da LAN, inclusive dos servidores e estações que serão atualizados num futuro próximo.

Como funciona um switch 10G?

Quando qualquer dispositivo envia um pacote de dados para outro dispositivo dentro da mesma rede, esses dados são recebidos e inspecionados pelo switch, que irá determinar o que será feito com ele.

Assim que o switch recebe os dados, ele automaticamente identifica se o endereço MAC address é válido, verifica se a informação pode ser transmitida e só então encaminha os pacotes aos dispositivos de destino.

Em algumas situações, é possível que haja colisões e a consequente perda de pacotes durante a transmissão. Essas situações exigem que o processo seja repetido, muitas vezes causando o congestionamento e a consequente lentidão da rede.

Quanto maior e mais desorganizada for a rede, maior é a chance de latência e interrupções por perda de pacotes.

Os switches 10G funcionam de forma similar à seus pares de gerações anteriores mas, por possuírem maior velocidade e menor tempo de latência, o encaminhamento de dados é mais rápido e o tempo de resposta aos erros é menor.

Essa maior velocidade diminui o congestionamento da rede e as eventuais sobrecargas de processamento do sistema, reduzindo também a perda de pacotes por colisão.

Os tipos de cabos para portas 10G

Existem basicamente dois tipos de portas para conectar os switches de rede 10G, um grupo formado por equipamentos que usam cabos de cobre e o outro com cabos de fibra óptica.

Cabos para portas 10G, cabo de cobre e fibra óptica

Alguns switches profissionais podem ser empilháveis e possuir várias portas gigabit, além de portas uplink 10G e portas SFP+ no mesmo chassi.

Os switches 10GbE que usam cabos de cobre suportam o padrão ethernet como o Cat6 para a transmissão de dados e limitam cada segmento de rede à uma distância máxima de 100 metros.

Logo, se a rede local de sua empresa usa cabos Ethernet Cat5e ou Cat6 para transmitir dados, comprar um switch de rede 10GBase-T e utilizar os cabos existentes pode ser uma ótima alternativa para melhorar o desempenho da rede.

Por outro lado, caso sua empresa utilize uma rede IP SAN ou dispositivos como servidores ou storages equipados com conexões SFP+, os switches de rede padrão 10G SFP+ são os mais indicados.

Vale frisar que as portas ópticas de 10 Gigabits podem exigir a compra de transceptores SFP+ para ligar os cabos de fibra óptica, mas proporcionam benefícios duradouros como a redução da latência e o consumo de energia.

Uma IP SAN geralmente é vista como uma soluções de custo mais baixo, menos complexa e mais simples de gerenciar do que uma SAN FC legítima.

Uma SAN com protocolo FC requer hardware especial como adaptadores PCI e switches no padrão FC, enquanto uma SAN baseada IP pode usar hardware de rede padrão ethernet comum.

Quais são as aplicações de um switch 10G?

Com a criação explosiva de novas aplicações e conteúdos, a digitalização das rotinas empresariais e a crescente necessidade por maior largura de banda, uma rede que simplesmente funciona pode não ser suficiente para comportar todas as demandas.

Por consequência, switches gigabit que antes mantinham a infraestrutura de rede funcionando, tornaram-se obsoletos e estão sendo gradativamente substituídos.

Embora sejam mais rápidos que seus antecessores Fast Ethernet, dependendo do volume de tráfego, da quantidade de dispositivos conectados e da largura de banda exigida, esses aparelhos já não são capazes de suprir todas as necessidades.

Aplicações de um switch 10G

Com isto, equipamentos mais modernos e velozes se tornaram a opção mais assertiva, como no caso, os switches 10G. Um switch com tecnologia 10G oferece maior desempenho e disponibilidade dentro da rede, amplia as possibilidades de implantação, aumenta a interconectividade e estende a distância operacional.

Para se ter uma ideia, com um switch core 10G é possível melhorar a produtividade dos funcionários, reduzir o tempo de resposta aos clientes, evitar o congestionamento da rede nos horários de maior pico, cobrir distâncias até 100 Km, trabalhar em alta velocidade e incorporar mais segurança à rede.

Por que investir em um switch 10G?

O alto desempenho dos switches de rede 10Gb tem se tornado cada vez mais necessário no ambiente corporativo, principalmente pela necessidade de maior largura de banda, aumento de dispositivos conectados e pelo crescimento agregado de aplicativos.

Embora ainda possua um custo superior do que seus pares, o preço do switch 10G tem caído consideravelmente a cada ano. Consequentemente, o interesse por estes aparelhos também cresceu.

Atualmente, muitas organizações de pequeno e médio porte podem tirar proveito de soluções de comutação 10GbE. Pode-se atribuir a tais interesses, vantagens como:

Caso haja dúvidas quanto a necessidade de adquirir ou não um switch 10Gb para a sua empresa, consultar um especialista torna-se de grande valia.

Assim, em conjunto com um profissional da área, é possível determinar se o seu dispositivo de rede atual necessita de uma atualização ou de uma substituição para suprir o aumento da demanda de rede.

Dúvidas? Fale com nosso especialista!

O que considerar antes de comprar um switch 10 Gigabit?

Um switch 10 Gigabit Ethernet é indicado para usuários que atendam a um requisito de rede específico. Por exemplo, um switch Ethernet 10G pode ser usado como switch central de vários outros switches, atender à maior demanda por velocidade de transmissão de aplicações como a edição de vídeo e centralizar os sistemas de armazenamento de redes corporativas.

Além disso, também é possível usar uma das portas de um switch de 10 Gigabits para conectar o servidor à um NAS (Network Attached Storage), provisionando assim mais espaço de armazenamento na rede para aplicações secundárias.

Vale destacar que mesmo dentro da categoria de switches 10Gb, cada modelo possui diferentes recursos, configurações, funcionalidades e aplicações.

Para certificar-se de que o equipamento escolhido é o mais adequado para a sua rede, é preciso levar em consideração aspectos como:

Custo de implantação

O custo de implantação de rede do switch 10G depende principalmente do tipo de switch adquirido. Por exemplo, se você escolher um modelo do tipo 10GBASE-T que usa o cabo de Ethernet Cat6 convencional, o custo da implementação não será muito alto.

Por sua vez, em switches compatíveis com fibra óptica, há a necessidade de preparar módulos dedicados, transceptores e cabos de fibra. Logo, o custo será mais elevado se comparado ao exemplo anterior.

Switch 10G gerenciado ou não gerenciado?

Switch 10G gerenciado ou não gerenciado

Outro aspecto que deve ser considerado ao adquirir um switch 10G diz respeito à possibilidade de personalização e configuração do tráfego dos dispositivos de rede, ou seja, se ele é do tipo gerenciável ou não gerenciável.

Um switch não gerenciável é um dispositivo plug-and-play, que possui uma configuração de fábrica que não pode ser alterada, é mais fácil de usar e adequado para usuários que desejam configurar uma rede 10G sem interferir na sua gestão.

Por outro lado, um switch 10G gerenciável é mais complexo, e, portanto, requer alguma habilidade para configurá-lo e mantê-lo em pleno funcionamento.

Normalmente, este tipo de switch permite que os usuários alterem suas configurações, permite desativar portas não utilizadas, limitar o acesso à rede, ajustar a velocidade, priorizar o tráfego e ajustar outros parâmetros importantes.

Considerando essas características, os switches 10Gb gerenciáveis são muito mais seguros para empresas e grandes datacenter.

Já os switches 10Gb não gerenciáveis são mais fáceis de instalar e podem ser facilmente implementados em ambientes domésticos ou empresas que apenas desejam expandir e otimizar sua rede local.

A compatibilidade do 10G com os dispositivos

A compatibilidade de conexão do switch ethernet 10G com versões anteriores de dispositivos também é um ponto importante a ser considerado.

Essa compatibilidade com servidores e storages proporcionada pelos switches 10GbE com portas ethernet que usam os cabos cat5e, Cat6 e Cat6A pode economizar um bom capital, já que o cabeamento existente poderá ser reutilizado.

Esta possibilidade deve ser considerada quando não se deseja atualizar ou modificar o padrão dos cabos ethernet utilizados.

Porém, é importante destacar que dependendo da necessidade de largura de banda, a substituição é inevitável, uma vez que antiga poderá ser insuficiente para suprir uma demanda maior.

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Switch 10G PoE ou não PoE?

Se você planeja instalar telefones IP, câmeras de segurança e outros dispositivos onde o local de instalação não permita muitos cabos, um switch 10G PoE será uma ótima opção.

A tecnologia PoE pode suportar a transmissão de energia e dados de forma simultânea e pelos mesmos cabos de rede, enquanto um Switch comum não possui tal funcionalidade.

Além disso, o switch 10G PoE permite que você instale novos end-points em qualquer lugar conforme o desejado, com grande flexibilidade e sem a necessidade de considerar uma fonte de energia (tomada).

Somos especialistas em servidores e storages

Os switches 10GbE chegaram para ficar, porém a grande quantidade de fábricas e modelos pode causar muitas dúvidas na hora de montar ou atualizar sua rede local. Precisa melhorar sua infraestrutura de rede? Conte conosco.

Traga seu projeto e tire suas dúvidas. Somos autorizados Select Cisco, Qnap, Synology, Asus e especialistas em servidores, storages, switches, roteadores e firewalls.

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