Desentrañando la Interconexión de Red: Ethernet Splitters, Switches y Hubs

En la era digital actual, la conectividad de red es una necesidad fundamental tanto en hogares como en entornos profesionales. Habitualmente, nos conectamos a nuestro router mediante cable Ethernet o Wi-Fi. Sin embargo, el problema surge cuando los puertos Ethernet del router, generalmente limitados a cuatro, se saturan con PCs, portátiles y PLCs. ¿Qué podemos hacer para solucionar esta limitación y expandir nuestra red? A la hora de realizar una instalación de red, puedes llegar a usar diferentes dispositivos cuando los puertos del router de tu casa no son suficientes. Para ello se puede recurrir a los Ethernet Splitters, un switch o un hub. Cada una de estas alternativas se puede usar para dividir una red en diferentes caminos. El punto más importante es saber cuándo hay que usar cada uno de estos dispositivos para hacerlo de la manera correcta. El problema suele empezar cuando tenemos todos los puertos Ethernet ocupados y necesitamos conectar un nuevo equipo por cable de red. Cada una de estas soluciones tiene algo diferente que aportar. Por lo tanto, antes de comprar cualquiera de estos dispositivos, es importante identificar cuál de ellos nos conviene más en función de nuestras necesidades. Así, conociendo sus ventajas e inconvenientes, podremos elegir la opción que se adapte mejor a nuestras necesidades.

Ethernet Splitter: La Solución Económica con Limitaciones

Un Ethernet Splitter se trata de un divisor o repartidor de señal de red, a través de un conector Ethernet. Lo más habitual es encontrarse con dos conectores a un lado, y uno al otro. Uno de los puntos positivos es su precio, ya que suele ser la opción más económica. Su función es tal cual se indica en la descripción: dividir la señal para crear conexiones adicionales, de forma que dos dispositivos pueden compartir una sola señal Ethernet.

Un Ethernet Splitter es un pequeño aparato con tres puertos Ethernet, dos en un lado y uno en el otro. Un dato importante a tener en cuenta es que un Ethernet Splitter reduce la cantidad de cables utilizados en un cable Ethernet Cat 5e, pero reduce el rendimiento de datos de 1000 Mbps a 100 Mbps. La ventaja que tiene es que permite utilizar un cable de red para dos conexiones Ethernet y son baratos. Sin embargo, el inconveniente que tienen estos Ethernet Splitter es que reducen la velocidad del tráfico de la red. También otra cosa a tener en cuenta, es que un Ethernet Splitter también está limitado a un máximo de dos dispositivos por cable. En algunas situaciones concretas pueden llegar a estar bien. Por tanto, para un uso básico o puntual puede resultar una opción.

En los últimos años, han aparecido los splitters que proporcionan una velocidad de 1Gbps, son capaces de que entre 1Gbps y luego proporcionar dos puertos también a 1Gbps. Internamente, el funcionamiento sería como un pequeño switch no gestionable. Un aspecto muy importante, es que para que funcionen es necesario alimentarlos a través de un puerto USB tipo C de 5V. De esta forma, siempre que lo usemos para proporcionar Internet a una consola, TV o cualquier otro dispositivo, tendrá que estar alimentado para que funcione, de lo contrario, no funcionará el dispositivo. También existen modelos de tres puertos de salida a velocidad de 1Gbps, estos dispositivos nos permitirán disponer de dos puertos adicionales para conectar más dispositivos. Un aspecto importante es que también necesitan alimentación a través de un puerto USB tipo C de 5V, de lo contrario, no funcionarán.

Lo que hace no tantos años era suficiente, hoy en día ya no lo es. Un Splitter pasivo está muy limitado, con un máximo teórico de 100 Mbps (que suele ser algo menos). Y no es suficiente en muchas ocasiones, porque el panorama actual ha cambiado mucho en los últimos años. La teoría nos dice que no hay problema, pero si mientras estamos viendo un contenido en esa calidad, otro de los puertos del splitter inicia otra reproducción 4K en otro dispositivo conectado al mismo splitter, el ancho de banda disponible se reparte y podría haber problemas en la reproducción. Si hablamos de juego online, los títulos más actuales consumen poco ancho de banda, entre 5-30 Mbps de bajada, pero necesitan una latencia muy baja para que se pueda tener una experiencia decente. Hablamos de juegos de disparos o de conducción donde la rapidez es vital. Tampoco podemos jugárnosla cuando hablamos de teletrabajo o llamadas. Si lo tenemos en exclusiva seguramente todo vaya perfecto. Si se comparte el ancho, es cuando la solución pasa a ser un problema.

La principal desventaja de los splitters sin alimentación adicional, es que solo pueden proporcionarnos una velocidad máxima de 100 Mbps por cada puerto Ethernet. Por esta razón, si nosotros estamos dentro de una red que tiene una capacidad mayor a los 100 Mbps, no seremos capaces de sacar todo el potencial que nos ofrece debido a que estaremos limitados. Así que es una limitación verdaderamente importante en caso de que tengas contratada una red con una mayor velocidad de conexión. Especialmente cuando necesites aprovechar más la red. A esto, tenemos que sumar que la cantidad de dispositivos que podemos conectar de manera simultánea también se verá limitada solo a dos dispositivos, por lo que, si conectamos más de estos dos dispositivos en nuestra red, los splitters puede que no sean la mejor opción a tener en cuenta. Las principales ventajas de los splitters, es que tienen un precio mucho más reducido que otros equipos de red, y a esto tenemos que añadir que la configuración que hay que realizar para utilizarlos es prácticamente nula o en muchos casos inexistente, y esto nos ahorra mucho tiempo en la mayoría de los casos. Por lo que el coste que supone este tipo de dispositivos ayuda a apostar por ellos.

Adaptador RJ-45 Hembra a Hembra: Para Alargar Conexiones

En el caso de que necesites «alargar» un determinado cable de red Ethernet, pero no quieres deshacerte del primero para posteriormente poner uno más largo, entonces este tipo de dispositivos adaptadores RJ-45 hembra a RJ-45 hembra es lo que necesitas. Este tipo de adaptadores nos permiten «alargar» un cable de red Ethernet, esto es ideal por si no nos llega un determinado cable hasta el PC o Smart TV. En nuestro caso, hemos usado este tipo de dispositivos de manera puntual por si en alguna ocasión un cable de red no llegaba por problemas de longitud. Los dispositivos de UGREEN son los que compramos nosotros y el funcionamiento de los mismos es perfecto a velocidades Gigabit Ethernet, no hemos tenido ningún problema con ellos. Tal y como podéis ver, este tipo de dispositivos son perfectos para solucionarnos el problema de longitud de un determinado cable de red o de varios, dependiendo de nuestras necesidades. No obstante, este tipo de dispositivos deben ser usados de forma temporal y no de manera indefinida, en el caso de que estés haciendo una nueva instalación de la red, es muy recomendable que utilices tomas de red hembra de pared, y finalmente utilizar un latiguillo (cable de red de menos de 5 metros de longitud) para conectar el PC, servidor, impresora o Smart TV que queramos a esta toma de red.

Switch: La Opción Versátil para Expandir tu Red

Si queremos transformar nuestro cable de red en dos o más, sin lugar a dudas el Switch es la mejor opción para comprar en la mayoría de situaciones. Su forma de funcionamiento es muy sencilla. Lo que tenemos hacer es conectar por cable de red Ethernet desde el router al Switch. Luego, podemos usar el resto de puertos Ethernet disponibles para conectar los nuevos dispositivos que antes no podíamos utilizar. El switch, además admite la comunicación Full-Duplex. Por otra parte, si los comparamos con un Ethernet Splitter que tenían como límite dos dispositivos, con el Switch más básico podríamos conectar hasta cinco. Los switches de red más básicos suelen tener cinco u ocho puertos. No obstante, incluso puedes comprar un switch que tenga más de 20 puertos disponibles, por si tuvieras que conectar muchos aparatos en una oficina, por ejemplo.

Uno de los mejores, al igual que su hermano de D-Link, y de los más recomendados para gaming en los últimos tiempos. Esto se debe entre otras cosas a que tiene un diseño metálico atractivo, dispone de 8 puertos Ethernet en la parte frontal que te permite expandir de manera fácil y rápida tu red sin tener ningún tipo de pérdidas o caídas tanto de red como de velocidad, su uso es muy simple y sus puertos de 8 Gigabit son totalmente plug-and-play, no requiere ningún tipo de software para su uso. Además, su ingenioso diseño posee también una gran eficiencia energética y su precio es bastante asequible por lo que podrás ahorrar tanto en energía como en su compra.

Por último, recordad que tenemos los Switches que incluyen todas las funcionalidades, una gran velocidad y posibilidad de segmentar la red si compramos switches llamados «gestionables», los cuales son algo más caros.

• VLAN: podemos crear redes virtuales para segmentar adecuadamente la red, y así tener redes completamente aisladas y que no se puedan comunicar, a no ser que el router sí permita esta comunicación.
• Spanning-Tree Protocol: es muy importante que nunca tengamos un bucle a nivel de capa de enlace, ya que podría tirar la red local por completo. El protocolo Spanning-Tree Protocol permite crear redes libres de bucles, bloqueando ciertos puertos en función de un algoritmo interno. También tenemos otros protocolos como el RSTP (Rapid Spanning-Tree Protocol) que disponen los switches actuales, el cual es mucho más rápido que el STP.
• QoS: podemos configurar una priorización de cierto tipo de tráfico, y todo ello a través del switch. Podemos hacerlo en base al estándar 802.1p DSCP, por ejemplo.
• Link Aggregation: esta característica permite unir dos enlaces físicos en un enlace lógico, y así sumar el ancho de banda de los enlaces físicos, y conseguir mayores velocidades.

Existen switches como los de EnGenius Cloud que se administran directamente desde la nube, sin necesidad de entrar localmente vía web (aunque también se puede). También tenemos modelos de EnGenius FIT, que se pueden gestionar con un controlador local o bien a través de la nube de forma completamente gratis.

Hub Ethernet: El Predecesor Obsoleto del Switch

Probablemente el Hub Ethernet sea la opción menos interesante, debido a que ha sido sustituido por el Switch. Un Hub podríamos definirlo como una gran cámara llena de tráfico de red, donde los paquetes entran y salen para encontrar los equipos a los que están tratando de conectarse. En términos técnicos, un Hub utiliza lo que se llama comunicación semidúplex. Como consecuencia de esta forma de trabajar, genera retenciones y colisiones de datos, acaparando un valioso ancho de banda y provocando una ralentización de la red.

Un aspecto a tener en cuenta es que los Hubs Ethernet se parecen mucho físicamente a los switches. Por lo que, a la hora de comprarlos, hay que estar muy atentos de no equivocarse entre ambos, aunque los hub ya no se ven tanto a la venta. Estos concentradores, fueran hace tiempo muy comunes en las redes informáticas. Pero a pesar de que han sido reemplazados por los switches, aún existen casos en los cuales se siguen utilizando estos equipos.

• Redes de baja escala: En redes más pequeñas y de baja escala, en donde la cantidad de equipos conectados es más limitada, los hubs se pueden seguir utilizando sin problema. Esto nos da varios factores que pueden hacerlos interesantes. Empezando por el económico en comparación con los switches.
• Monitorización de tráfico: En algunos casos los hubs se utilizan para realizar monitorizaciones del tráfico en la red. Esto es gracias a su naturaleza de broadcast, donde se envían todos los datos que reciben a los equipos que se encuentran conectados a él.
• Resolver problemas: Hay situaciones donde es necesario realizar un aislamiento y diagnóstico de problemas de red. Para ello, los hubs pueden ser útiles. Cuando se realiza la conexión en un punto de la red y se conecta un analizador u otra herramienta de diagnóstico, se puede capturar y analizar el tráfico.
• Entornos educativos: En laboratorios y entornos de formación, se puede seguir experimentando con los dispositivos hub. En todo caso, siempre debemos recordar que los hub tienen algunas limitaciones con respecto a los switches. Por lo cual debemos estudiar bien el implementar uno o no, ya que todo el mundo está optando por utilizar un switch.

Estándares de Cableado: T568A y T568B y su Impacto

En las terminaciones de un cable de red, deben aparecer los cables de código de colores ordenados en el orden correcto. En lo que respecta a T568A y T568B, estos son dos estándares de cableado que se utilizan para especificar la disposición. La principal diferencia entre estos dos estándares es la posición de los pares de cables naranja y verde, lo cual no es solo un cambio de código de color, por supuesto. También habrá factores de compatibilidad, lo cual deberá influenciar en su decisión de un esquema de cables RJ45.

Como sabemos, los cables de red se componen de cuatro pares de cables, cada uno de los cuales consta de un cable de color sólido y una franja del mismo color. Para la red Ethernet 10/100BASE-T, solo se utilizan dos pares de cables (naranja y verde). Los otros dos pares de cables (de color marrón y azul) se utilizan para otra aplicación de red Ethernet o para conexiones telefónicas. La utilización de un cable directo o cruzado dependerá del tipo de conexión que se necesite. Para normalizar la disposición de cables, se utilizan dos estándares, el T568A y T568B, los cuales proporcionan esquemas de cableado para la terminación de los cables de red en enchufes, así como enchufes RJ45 de ocho posiciones.

Cable de Red Directo

Un cable de red directo es un tipo de cable de par trenzado que se usa en las redes de área local para conectar un ordenador a un núcleo de red como por ejemplo un enrutador. Este tipo de cable también se conoce como cable de conexión y es una alternativa a las conexiones inalámbricas donde uno o más ordenadores acceden a un enrutador a través de una señal inalámbrica. En un cable directo, los colores de cada par de cable coinciden. Para el cable de red directo se aplica solo un estándar de cableado: ambos extremos del cable deben tener la misma dirección: T568A a T568A o T568B a T568B.

Cable Cruzado

Un cable de red cruzado es un tipo de cable Ethernet que se utiliza para conectar dispositivos de computación directamente. A diferencia de los cables de red directo, los cables cruzados utilizan dos estándares de cableado diferentes: un extremo usa el estándar de cableado T568A y el otro utiliza el estándar de cableado T568B (T568A a T568B). El cableado interno de los cables de red cruzados invierte las señales de transmisión y recepción. Este tipo de cable se usa con más frecuencia para conectar dos dispositivos del mismo tipo: por ejemplo, dos ordenadores (a través del controlador de interfaz de red) o dos switches entre sí.

Escenarios de Aplicación entre Cable Directo y Cable Cruzado

• Conexión de dos PCs: Si tenemos dos switches conectados directamente entre sí, y ambas PCs intentan transmitir por cable TX, sus señales colisionarán. Además, no se enviará nada por cable RX. Por lo tanto, ninguna computadora podrá recibir nada. En este punto, se necesita el cable cruzado para realizar conexiones entre dos PCs. Dado que este tipo de cable está cruzado, la señal enviada por el cable TX desde la PC 1 se puede recibir en el cable RX de la PC 2. Esta es la razón por la que los cables cruzados se utilizan a menudo para conectar dos dispositivos iguales.
• PC a Switch a PC: ¿Qué sucede si se mezcla un switch entre dos computadoras? De hecho, el switch está diseñado para comunicarse entre dos computadoras, que tiene un cruce innato de cables. Por lo tanto, no necesitamos que el cable se cruce por nosotros. Lo que la PC 1 envía por su cable TX es recibido por el switch en su cable RX, y luego transmite por su cable TX, finalmente es recibido por el cable RX de la otra PC. Y viceversa. Por lo tanto, cuando un switch está conectado a una PC, simplemente puede usar un cable directo.
• PC a Switch a Switch a PC: ¿Qué pasa entonces si tenemos dos switches en la mezcla? Dos switches cruzan el cable por separado una vez, por lo que surge otro par que se cruza entre los switches. Como se mencionó anteriormente, dos dispositivos iguales necesitan un cable cruzado para hacer una conexión. En el diagrama de arriba, podemos ver: (1) Cuando la PC 1 se conecta al Switch 1, necesitamos un cable directo. (2) Cuando el Switch 1 se conecta al Switch 2, necesitamos un cable cruzado. (3) Cuando el Switch 2 se conecta a la PC 2, necesitamos un cable directo.

En la actualidad, el cable directo es mucho más popular que el cable cruzado. La configuración automática MDI/MDI-X está especificada como una característica opcional en el 1000BASE-T standard, lo que significa que directamente a través de cables trabajarán dos interfaces Gigabit capaces. Esta característica elimina la necesidad de cables cruzados, haciendo obsoletos los puertos uplink/normal y el selector manual de switches encontrado en muchos viejos concentradores y conmutadores y reduciendo significativamente errores de instalación. Nota que aunque la configuración automática MDI/MDI-X está implementada de forma general, un cable cruzado podría hacer falta en situaciones ocasionales en las que ninguno de los dispositivos conectados tiene la característica implementada y/o habilitada. Incluso por legado los dispositivos 10/100, muchos NICs, switches y hubs automáticamente aplican un cable cruzado interno cuando es necesario.

Para crear un cable cruzado que funcione en 10/100baseT, un extremo del cable debe tener la distribución 568A y el otro 568B. Para crear un cable cruzado que funcione en 10/100/1000baseT, un extremo del cable debe tener la distribución Gigabit Ethernet (variante A), igual que la 568B, y el otro Gigabit Ethernet (variante B1).

Puntos de Acceso (AP): Ampliando la Conectividad Inalámbrica

Los AP o WAP (Access point o Wireless Access point) También conocidos como puntos de acceso. Son dispositivos para establecer una conexión inalámbrica entre equipos y pueden formar una red inalámbrica externa (local o internet) con la que interconectar dispositivos móviles o tarjetas de red inalámbricas. Para elegir una ubicación para estos puntos de acceso, se debe tener en cuenta estar lo más cerca posible del dispositivo de esta forma se conseguirá la mejor señal posible. Sin embargo, También se tiene que tener en cuenta que las paredes, tuberías de agua, masas de agua, planchas metálicas y emisores de frecuencias similares como microondas interfieren en la conexión de estos dispositivos.

Los puntos de acceso y routers requieren de un módem para transformar la señal (modular y demodular la señal). El router se encarga de llevar conexión a los dispositivos, sin embargo, los puntos de acceso sirven para llevar conexión donde no la hay. De esta forma se puede abarcar una gran zona en la que poder trabajar con dispositivos inalámbricos, en la que este dispositivo se conecta a redes secundarias utilizando su identificador de la red principal. Lo que hace innecesario dar nuevas credenciales a la nueva fuente a la que se conecta. Se pueden configurar para distintas funciones para adaptarlos a nuestras necesidades.

Un punto de acceso inalámbrico, también conocido como enrutador WAP o Wi-Fi, es un dispositivo de red que permite la conectividad de red inalámbrica para dispositivos capaces. Sirve como concentrador, lo que permite que los dispositivos se conecten a una red de área local (LAN) y accedan a Internet. Los puntos de acceso inalámbricos (AP) son un componente crucial en cualquier red inalámbrica, ya que sirven como centro que conecta los dispositivos inalámbricos a la red. Los puntos de acceso están colocados estratégicamente para proporcionar la máxima cobertura y capacidad, a menudo montados en pasillos u otras ubicaciones centrales para garantizar que una señal fuerte pueda penetrar a través de las paredes en aulas, dormitorios u oficinas.

Si desea ampliar su cobertura Wi-Fi a un área más grande, como en un hogar u oficina grande, y puede tender un cable Ethernet desde su router a la nueva ubicación, un punto de acceso con un adaptador de alimentación sería una buena opción. Proporciona una red Wi-Fi robusta y estable y puede manejar muchos dispositivos. Los puntos de acceso de nivel empresarial, como los compatibles con Power over Ethernet Plus (PoE+), ofrecen la ventaja de no necesitar una línea de alimentación o toma de corriente independiente cerca del punto de acceso.

No, los puntos de acceso y los routers son dispositivos diferentes con funcionalidades distintas. Los puntos de acceso conectan dispositivos inalámbricos a redes cableadas, mientras que los routers conectan varias redes y gestionan el tráfico entre ellas. Por lo general, los puntos de acceso se consideran mejores que los extensores Wi-Fi en términos de rendimiento y fiabilidad. Los puntos de acceso utilizan conexiones de cable Ethernet, lo que garantiza una conexión del dispositivo más sólida y estable.

Modo AP en Routers Celulares: Expansión y Flexibilidad Industrial

En el ámbito del Internet Industrial de las Cosas (IIoT), la estabilidad y flexibilidad de la cobertura de red son la piedra angular de la transformación digital de las empresas. Cuando se enfrentan a escenarios complejos como talleres de fábrica, almacenes logísticos y túneles de minas, ¿cómo puede un único router wifi celular lograr la "conversión de cableado a inalámbrico", la "retransmisión de señal" o incluso el "roaming entre múltiples zonas"? La respuesta radica en la configuración y aplicación combinada del Modo AP (Modo de Punto de Acceso).

¿Qué es el Modo AP?

La función central del Modo AP es convertir señales de red cableadas en señales inalámbricas, permitiendo que dispositivos industriales (como PLCs, sensores y AGVs) se conecten a la red a través de Wi-Fi. A diferencia de los routers domésticos, los routers wifi celulares en Modo AP deben cumplir requisitos específicos como resistencia a entornos extremos, alta concurrencia de conectividad y compatibilidad de protocolos industriales.

Tres Valores Centrales en Escenarios Industriales

• Optimización de Costos: Elimina la necesidad de recableado al habilitar rápidamente redes cableadas existentes a inalámbricas mediante el Modo AP.
• Escalabilidad Flexible: Soporte para redes en cascada, permitiendo una expansión de cobertura que se adapta dinámicamente a las necesidades comerciales.
• Roaming Sin Interrupciones: La conmutación automática entre APs garantiza una continuidad de datos ininterrumpida para dispositivos en movimiento.

Configuración y Aplicaciones del Modo AP

La configuración del Modo AP implica la preparación del hardware, la conexión física y la configuración detallada de la interfaz de gestión, incluyendo SSID, método de encriptación y selección de canal. Las aplicaciones van desde la modernización inalámbrica de talleres antiguos hasta el despacho inteligente en almacenes logísticos y la cobertura de red en minas subterráneas.

El Modo AP no es solo una herramienta de cobertura de red, sino una capacidad central para que las empresas logren producción flexible, reducción de costos, aumento de eficiencia y expansión del ecosistema. Ya sea modernizando líneas de producción antiguas, actualizando almacenes inteligentes o digitalizando minas subterráneas, dominar la configuración y aplicación del Modo AP equivale a tomar el control de la "última milla" de las redes industriales. Mirando hacia el futuro, con la proliferación de tecnologías como 5G-A y TSN, el Modo AP se integrará profundamente con los routers wifi celulares, convirtiéndose en las "terminaciones nerviosas" de la internet industrial y llevando a la fabricación hacia una evolución más inteligente y eficiente.

Consideraciones Adicionales: RJ-45 y PoE

El RJ-45 (registered jack 45) es una interfaz física comúnmente usada para conectar redes de cableado estructurado, (categorías 4, 5, 5e, 6 y 6a). Posee ocho pines o conexiones eléctricas, que normalmente se usan como extremos de cables de par trenzado. Es utilizada comúnmente con estándares como TIA/EIA-568-B, que define la disposición de los pines o wiring pinout. El cable de red Ethernet, suele usarse 8 pines (4 pares).

La tecnología Power over Ethernet (PoE) permite que los cables de red transporten energía eléctrica. Esto simplifica la instalación de dispositivos como puntos de acceso, cámaras de seguridad y teléfonos IP, ya que no requieren una fuente de alimentación separada.

En resumen, la elección entre un Ethernet Splitter, un adaptador RJ-45, un Switch o un Hub dependerá de las necesidades específicas de cada red. Mientras que los Splitters ofrecen una solución económica para divisiones sencillas, los Switches proporcionan una mayor versatilidad y rendimiento. Los adaptadores RJ-45 son útiles para extensiones de cable, y los Hubs, aunque obsoletos, aún pueden tener aplicaciones muy específicas. Comprender las diferencias y aplicaciones de cada uno es crucial para construir una red eficiente y fiable.

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