¿Qué es un switch?

Un switch es un dispositivo de hardware, que también es conocido como conmutador, utilizado para establecer interconexiones en redes informáticas. 

El switch puede agregar mayor ancho de banda, acelerar la salida de paquetes, reducir tiempo de espera y bajar el costo por puerto. Sirve para conectar varias elementos dentro de una red. Estos pueden ser un PC de escritorio, una impresora, la misma televisión, tu PS3 o cualquier aparato que posea una tarjeta Ethernet. 

Opera en la capa 2 del modelo OSI y reenvía los paquetes en base a la dirección MAC. Siendo completamente independiente de los protocolos que se ejecutan en las capas superiores de la red. Tiene la capacidad de escuchar todos los puertos y construir tablas para realizar un mapeo de las direcciones MAC, con el puerto a través del cual se pueden alcanzar estas direcciones.

¿Cómo funciona?

El switch segmenta económicamente la red dentro de pequeños dominios de colisiones, obteniendo un alto porcentaje de ancho de banda para cada estación final. No están diseñados con el propósito principal de un control íntimo sobre la red o como la fuente última de seguridad, redundancia o manejo.

Al segmentar la red en pequeños dominios de colisión, reduce o casi elimina que cada estación compita por el medio, dando a cada una de ellas un ancho de banda comparativamente mayor.

En resumen el switch o conmutador opera de manera similar a una pequeña central telefónica. Cada vez que un host envía un mensaje a un segmento de red en donde se encuentra el conmutador, dicho mensaje será leído por el conmutador y enviado directamente al equipo que corresponda, de esta manera, se limita las colisiones de red.

Diferencias entre hub, router y switch

Un hub es otro dispositivo que permite conectar varios elementos de una red. Para el usuario físicamente puede no existir diferencia. Pero es que el hub emite un mensaje por todos los canales. No distingue, ni entiende de direcciones físicas. Tiene la función de interconectar las computadoras de una red local. Su funcionamiento es más simple comparado con el switch y el router: el hub recibe datos procedentes de una computadora y los transmite a las demás. En el momento en que esto ocurre, ninguna otra conmutadora puede enviar una señal. Su liberación surge después que la señal anterior haya sido completamente distribuida. 

Si el cable de una máquina es desconectado o presenta algún defecto, la red no deja de funcionar. Actualmente, los hubs están siendo reemplazados por los switchs, debido a la pequeña diferencia de costos entre ambos.

El router es un dispositivo utilizado en redes de mayor porte. Es más " inteligente" que el switch, pues, además de cumplir la misma función, también tiene la capacidad de escoger la mejor ruta que un determinado paquete de datos debe seguir para llegar a su destino. En un router se trabaja con direcciones IP mientras que en un switch se trabaja con direcciones MAC. Es como si la red fuera una ciudad grande y el router elige el camino más corto y menos congestionado. 

Si colocas un router es por que no quieres que haya un acceso directo entre los equipos conectadas a ellos o al menos quieres controlarlo. Por ejemplo es común leer router ADSL, o router de fibra en relación a la red que después te conecta a Internet.

Referencias

http://www.aprendaredes.com/dev/articulos/que-es-el-switch.htm
http://culturacion.com/que-es-un-switch/
http://computadoras.about.com/od/redes/a/que-Es-Un-Switch.htm
http://www.informatica-hoy.com.ar/redes/Diferencias-entre-Hub-Switch-y-Router.php