2_Puentes y Switchs

8/10/2019 2_Puentes y Switchs

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Tema 2Dispositivos de Capa 2

Semestre 1/2014


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Tema 2 2

Dispositivos de Capa 2

Operan sobre las tramas en la capaenlace de datos.

NIC, Tarjeta de interfaz de red

Puentes

Switches


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Tema 2 3

NIC (Tarjeta de interfaz de red)

Dispositivo fsico con componentes deHW y SW

Permite las conexiones fsicas entrehost y la red.

El software asociado con la NICrealiza funciones de intermediara.

Prepara y codifica los bits para latransmisin como seales que deben

enviarse sobre los medios detransmisin asociados.


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Tema 2 4

NIC (Tarjeta de interfaz de red)

Dispositivo de Capa 2 En que cada NIC se

encuentra la direccin MAC.

Direccin MAC se utiliza para

crear la trama y controlar lacomunicacin de datos paracada host de la red.

Dispositivo de Capa 1

Administra la sealizacin y lacodificacin de datos a nivelfsico en los medios detransmisin.


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Tema 2 5

Funciones de las NIC

Conecta los procesos de software de las capas superiores

con el hardware de la capa fsica.

2 Enlace de Datos

6 Presentacin

1 Fsica

3 Red

4 Transporte

5 Sesin

7 Aplicacin

Implementado

en Hardware

Implementado

en Software


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Tema 2 6

Funciones de las NIC

Control de enlace lgico:

Se comunica con las capassuperiores del modelo OSI.

Encapsula los paquetes de red entramas para transportarlos

Cada NIC, tiene un identificador nico.Ejemplo de MAC: 00-0D-87-DF-12-83

Proporciona acceso estructurado

a los medios de red.

Crea seales y realiza interfaz con losmedios usando transceiversincorporados.

Entramado:

Denominacin dedireccin MAC:

Control de acceso al

medio (MAC):

Sealizacin/Codificacin:


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Tema 2 7

Seleccin de una NIC

El tipo de red (por ej., Ethernet,Token Ring, FDDI u otro tipo)

El tipo de medios (por ej., cablede par trenzado, cable coaxial ofibra ptica)

El tipo de bus del sistema (por

ej., PCI e ISA)

Para seleccionar una tarjeta de red, se debe tener en cuenta

los siguientes factores:


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Tema 2 9

Puentes o Bridges

Interconectan y transmitentramas de datos entre dossegmentos de red (o divideuna red en segmentos).

Filtran el trafico (tramas de

Capa 2), que deben pasarentre los segmentos.

Basndose en las direccionesMAC de los dispositivoscomponentes de la red

Realizan decisionesinteligentes con respecto a sidebe transferir tramas de datoso no al siguiente segmento.


10/40Tema 2 10

Puentes o Bridges

Pueden interconectarredes que operan bajodistintos protocolos deacceso al medio MAC,pero poseen idnticasubcapa LLC

Son independientes

del protocolo de capade Red, no examinanla informacin decapa superior


11/40Tema 2 11

Filtrado de Tramas

Funciona a travs de tablas de direcciones MAC (tablas depunteo) generadas automticamente en cada segmento al queest conectado.

La tabla que elpuente genera,

asocia las

direcciones MAC

con la interfaz

(puerto) de salida.


12/40Tema 2 12

Caractersticas tpicas de los Puentes

Poseen diferentes interfaces parasoportar diferentes medios fsicos:coaxial, UTP, STP, fibra ptica,inalmbrico.

Permiten gestin local o remota.Normalmente con gestin abierta(SNMP)

Pueden ser simulados por softwareen una estacin que posea dos oms tarjetas de red.

Existen varios tipos de Puentes.


13/40Tema 2 13

mbito de utilizacin de Puentes


14/40Tema 2 14

Ventajas de la utilizacin de Puentes

Fiabilidad:Segmentan las redes de forma que un fallo sloimposibilita las comunicaciones en unsegmento.

Segmentando una red se limita el trfico porsegmento, no influye el trfico de un segmento

en el de otro.

Creando diferentes segmentos de red sepueden definir distintos niveles de seguridadpara acceder a cada uno de ellos.

Cuando la conexin mediante repetidores noes posible debido a la excesiva distancia deseparacin, los Puentes permiten romper esabarrera de distancias.

Eficiencia:

Seguridad:

Distancia:


15/40Tema 2 15

Limitaciones de la utilizacin de Puentes

Carecen de la escalabilidad necesaria para construirredes de gran tamao pues no seleccionan rutas.

Pueden surgir problemas de temporizacin cuando seencadenan varios puentes.

Pueden aparecer problemas de saturacin de las redespor trfico de difusin.

Si las LANs tienen diferentes formatos de trama, hay unainversin de tiempo en la transformacin de la trama.

Si los tamaos mximos de trama son distintos hay unaperdida de informacin pues los puentes no puedendividir la trama.


16/40Tema 2 16

Switch

En el desarrollo actual de

redes se estn dejando deusar hubs y puentes paradar prioridad al uso deswitches y routers.


17/40Tema 2 17

Switch

Dispositivos diseados para resolverproblemas de rendimiento de la red,problemas de congestin yembotellamientos.

Un switch puede agregar mayor ancho debanda, acelerar el trfico de tramas, reducirtiempo de espera y el costo por puertotiende a bajar (costo econmico).

Operan generalmente en la Capa 2 del

modelo OSI (tambin existen de capa 3 ymulticapas).


18/40Tema 2 18

Switches LAN de Capa 2

Puentes Multipuerto.

Regulan trfico: puede asignartodo el ancho de banda deforma exclusiva a cualquiercomunicacin entre sus puertos.

Switching (Conmutacin) yFiltrado de tramas basados endirecciones MAC de Capa 2.

Enva las tramas de acuerdocon tablas de conmutacin conlas direcciones MAC, asociadas

a cada una de sus puertos. No existe dominio de colisin

Transparente a las capassuperiores


19/40Tema 2 19

Usos del Switch


20/40Tema 2 20

Usos del Switch


21/40Tema 2 21

Microsegmentacin

Cada puerto del switchfunciona como unmicropuente.

Este proceso se denomina

microsegmentacin. Cada puerto crea su propio

dominio de colisin yotorga el ancho de bandatotal del medio a cada hostconectado.


22/40Tema 2 22

En una LAN en la que todos los host

estn conectados directamente alSwitch, el rendimiento de la redaumenta notablemente, debido al:

Ancho de banda dedicado a cadapuerto.

Entorno libre de colisiones.

Operacin full-duplex.

Caractersticas de las LAN basadas enSwitch


23/40Tema 2 23

Ancho de banda dedicado a cada puerto

Cada host tiene una conexin dedicada punto apunto

con el Switch.


24/40Tema 2 24

Ancho de banda dedicado a cada puerto

Cada host accede al ancho de banda total.


25/40Tema 2 25

Entorno libre de colisiones

Red sin colisiones-mltiples dominios de colisin


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27/40Tema 2 27

Funciones bsicas de los Switch

Conmutacin de tramas de

datos a nivel de Capa 2.

Filtrado de tramas.


28/40Tema 2 28

Formas en que recibe una trama y la reenva:

Mtodos de Conmutacin LAN

El mtodo por almacenamiento y envi es el nico que seutiliza en los modelos actuales de los switch Cisco Catalyst.

Por mtodo de corte

Trama

El switch verifica la direccin

MAC de destino e

inmediatamente empieza a

enviar la trama

El switch recibe la trama

completa, antes de

enviarla.

Almacenamiento y envo

Trama Trama Trama


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Tema 2 29

Mtodo por almacenamiento y envo

El switch recibe la trama completa y la almacena en su buffer,

calcula la Verificacin de Redundancia Cclica CRC, yverifica la longitud de la trama.

Si la CRC y la longitud de la trama son vlidas, el switchbusca la direccin de destino, la cual determina la interfazde salida.

Luego enva la trama por el puerto correcto.


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Tema 2 30

Un Switch LAN desarrolla y mantiene tablas de conmutacin o

tabla MAC, para conocer dnde enviar tramas de salida.

La tabla MAC est compuestapor el nmero de puerto delSwitch y la direccin MAC del

host asociado con ese puerto. Y una marca horaria que se

utiliza como instrumento paraeliminar las entradas antiguasde la tabla MAC.

Mantenimiento de las operaciones de conmutacin

En un Switch Cisco, sedenomina tabla CAM


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Tema 2 31

Conmutacin Simtrica y Asimtrica

Segn la capacidad de un Switch de soportar conexiones adistintos anchos de banda entre sus puertos, puede trabajar

como Switch simtrico o Switch asimtrico


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Tema 2 34

Factores de forma de los Switch


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Tema 2 35


Permite que el Switch suministre

energa a un dispositivo por el

cableado de Ethernet existente.


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Tema 2 36



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Tema 2 37

Caractersticas de los Switch Cisco Catalyst


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Tema 2 39

Ventajas de los Switchs

Mayor velocidad de conmutacin debido a su arquitectura(Tecnologa ASIC), en comparacin a la velocidad deenrutamiento de los Routers.

Actualmente se fabrican switches de capa 3, 4 ysuperiores, que tienen modulo de enrutamiento.

Debido a las altas prestaciones que brindan los switches,son tambin utilizados en la backbone (Red Troncal) dela red.

El costo por puerto de los switches se aproxima al de los

hubs, por ello la tendencia de utilizar switches en redesactuales.


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Siguiente Tema

Tema 3:

Dispositivos de Capa 3 : Routers.

Preguntas ?

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