Este blog post es el primero de una serie en los que veremos unas pinceladas sobre las tecnologías más representativas a tener en cuenta a la hora de considerar la elección de switches. No se pretende ni una descripción exhaustiva ni seguir ningún tipo de orden “didáctico”. Uno de los aspectos principales de los switches de gama profesional es lo que se conoce como stacking, agrupación o virtualización.

Diferentes fabricantes se refieren a esta característica de diferentes maneras: “Virtual Switching Unit”, “Virtual Switching System”, “Virtual Switching Framework”, “Stacking”… De una manera muy simplificada podría describirse como la posibilidad de “unir” las capacidades de varias unidades de switch para obtener unas prestaciones mayores o agregadas. Esta sería una descripción simple; pero muy incompleta como veremos más adelante.

Existe un tipo de “stacking” basado en tecnología de back panel. Este es un tipo de solución muy específica orientada a muy altas prestaciones. En estas notas, no vamos a entrar en más detalle para este tipo de solución.

¿Cómo funciona un Virtual Switch?

Mediante determinados elementos:

• Conexiones físicas
• Identificadores
• Roles
• Prioridades

…se logra crear un “Virtual Switching Unit” (VSU) que auna las capacidades de los switches físicos que forman parte de la agrupación.

Respecto a las conexiones físicas, en algunos casos se hacen con un tipo de cableado e interfaces especiales. En otros casos, simplemente aprovechando interfaces concretos del propio switch que generalmente suelen ser interfaces de fibra óptica de alta velocidad.

Al Virtual Switch hay que identificarlo. Una de las maneras es con un identificador de agrupación o dominio. Cuando se utiliza esta técnica, todos los switches que forman parte del mismo Virtual Switch deben compartir el mismo identificador de dominio. Y dentro del mismo dominio, debe haber otro identificador que distinga los dispositivos que forman parte de él. Una vez que los dispositivos están conectados, protocolos propietarios de cada fabricante consiguen establecer la unión con, el Virtual Switch. Y es esto lo que agrega las capacidades de todos los dispositivos físicos.

En este proceso, cada dispositivo adquiere un rol. Uno de dichos dispositivos adquiere el rol principal, llamémosle “Active Device”, que es el que gobierna y controla todo el Virtual Switch.

El resto de roles y las prioridades mencionadas anteriormente, determinan qué dispositivo se convierte en Active Device en caso de fallo o indisponibilidad del que previamente adquirió dicho rol.

Para entender el funcionamiento de estos Virtual Switches, también es importante el concepto de Virtual Link. Esto es la conexión permanente entre dispositivos por donde discurre tráfico de control y tráfico de datos.

En la siguiente figura:

El Virtual Switch está formado por la unión de S1 y S2. Entre ambos se establece en el enlace virtual (VSL en la figura).

Desde un punto de vista lógico, el resultado final es el mostrado a la derecha de la figura.

Beneficios de Virtual Switch

La mejor manera de entender el concepto de Virtual Switch es viendo cuáles son los beneficios que aporta.

Eficiencia en costes

Esto se obtiene al permitir la expansión de las capacidades de la red, salvaguardando las inversiones que se hayan hecho hasta ese momento.

Respecto a las posibilidades de expansión pueden ser:

• Expansión de puertos: para los casos en los que la densidad de puertos del switch actual, no pueden satisfacer las necesidades de crecimiento.

• Expansión de la capacidad de conmutación de paquetes: que se dobla al duplicar los switches pertenecientes a una misma Virtual Switching Unit (VSU)
• Expansión de la capacidad de ancho de banda en uplink: que se dobla al duplicar los switches pertenecientes a una misma Vitual Switching Unit (VSU)

Simplificación de operaciones y gestión

El uso de Virtaul Switching Units (VSU) permite simplificar la estructura de la red. Permite un ahorro de trabajo de gestión y de complejidad.

Gestión por dispositivo: La gestión de varios dispositivos que forman parte de una misma VSU se convierte en la gestión de un solo dispositivo.

Simplificación en networking: En un escenario con varios switches de acceso conectados a un par de switches de agregación, si dichos switches de agregación forman parte de una misma VSU, se hacen innecesarias topologías complejas derivadas de enlaces de cada uno de los switches de acceso con cada uno de los switches de agregación. Además, se hacen innecesarios protocolos como Multi Spanning Tree (MSTP) para la eliminación de bucles o  protocolos como VRRP para redundancia de dispositivo.

Mejora de fiabilidad

Mediante Virtual Switching Units (VSU) se permite de manera sencilla, la implementación de mecanismos de redundancia de dispositivos y enlaces.

Conclusiones de Virtual Switch

El stacking o virtualización de switches disponible en switches de gama profesional es una herramienta muy poderosa para la implementación de redes de área local. En muchos casos permite soluciones más robustas y sencillas que soluciones alternativas basadas en protocolos complejos.

Este es un factor importante para los ingenieros de red que tienen que afrontar la planificación y despliegue de redes LAN y las inversiones necesarias en equipamiento.

En Teldat, la gama de switches Windbit incluye modelos que incorporan una solución de Stacking/ Virtualización potente y flexible a la altura de los modelos más sofisticados del mercado.