CONMUTACIN ETHERNETPUENTEO DE LA CAPA 2 Al agregar ms nodos en
red. Se aumenta la demanda sobre el ancho de banda disponible
Cuando aumenta el nmero de nodos en un solo segmento, aumenta la
probabilidad de que haya colisiones, y esto causa ms
retransmisiones. Una solucin al problema es dividir un segmento
grande en partes y separarlo en dominios de colisin aislados. Modo
de operacin de un puente: El puente se acaba de encender, por lo
tanto la tabla de puenteo se encuentra vaca. El puente slo espera
el trfico en ese segmento. Cuando detecta el trfico, el puente lo
procesa. El Host A est haciendo ping hacia el Host B. Como los
datos se transmiten por todo el segmento del dominio de colisin,
tanto el puente como el Host B procesan el paquete. El puente
agrega la direccin origen de la trama a su tabla de puenteo. Como
la direccin se encontraba en el campo de direccin origen y se
recibi la trama en el Puerto 1, la trama debe estar asociada con el
puerto 1 de la tabla. La direccin de destino de la trama se compara
con la tabla de puenteo. Ya que la direccin no se encuentra en la
tabla, aunque est en el mismo dominio de colisin, la trama se enva
a otro segmento. La direccin del Host B no se registr an ya que slo
se registra la direccin origen de una trama. El Host B procesa la
peticin del ping y transmite una repuesta ping de nuevo al Host A.
El dato se transmite a lo largo de todo el dominio de colisin.
Tanto el Host A como el puente reciben la trama y la procesan. El
puente agrega la direccin origen de la trama a su tabla de puenteo.
Debido a que la direccin de origen no estaba en la tabla de puenteo
y se recibi en el puerto 1, la direccin origen de la trama debe
estar asociada con el puerto 1 de la tabla. La direccin de destino
de la trama se compara con la tabla de puenteo para verificar si su
entrada est all. Debido a que la direccin se encuentra en la tabla,
se verifica la asignacin del puerto. La direccin del Host A est
asociada con el puente por el que la trama lleg, entonces la trama
no se enva. El Host C procesa la peticin del ping y transmite una
repuesta ping de nuevo al Host A. El dato se transmite a lo largo
de todo el dominio de colisin. Tanto el Host D como el puente
reciben la trama y la procesan. El Host D descarta la trama porque
no era el destino establecido. El puente agrega la direccin origen
de la trama a su tabla de puenteo. Ya que la direccin se encontraba
en el campo de direccin origen y la trama se recibi en el Puerto 2,
la trama debe estar asociada con el puerto 2 de la tabla. La
direccin destino de la trama se compara con la tabla de puenteo
para verificar si su entrada est all. La direccin se encuentra en
la tabla pero est asociada con el puerto 1, entonces la trama se
enva al otro segmento. Cuando el Host D transmite datos, su
direccin MAC tambin se registrar en la tabla de puenteo. Esta es la
manera en que el puente controla el trfico entre los dominios de
colisin. CONMUTACIN A NIVEL DE CAPA 2 Un switch es bsicamente un
puente rpido multipuerto, que puede contener docenas de puertos.
Crea dominios de colisin, cada puerto crea su propio dominio de
colisin. Un switch crea y mantiene de forma dinmica una tabla de
memoria de contenido direccionable (Content Addressable Memory,
CAM), que contiene toda la informacin MAC necesaria para cada
puerto.
OPERACIN DE LOS SWITCHS Cuando slo un nodo est conectado a un
puerto de switch, el dominio de colisin en el medio compartido
contiene slo dos nodos. Los dos nodos en este segmento pequeo, o
dominio de colisin, constan del puerto de switch y el host
conectado a l. Estos segmentos fsicos pequeos son llamados
microsegmentos.
FULL DUPLEX
LATENCIA La latencia es el retardo que se produce entre el
tiempo en que una trama comienza a dejar el dispositivo origen y el
tiempo en que la primera parte de la trama llega a su
destinoCONDICIONES QUE PUEDEN CAUSAR RETARDOS Retardos de los
medios causados por la velocidad limitada a la que las seales
pueden viajar por los medios fsicos. Retardos de circuito causados
por los sistemas electrnicos que procesan la seal a lo largo de la
ruta. Retardos de software causados por las decisiones que el
software debe tomar para implementar la conmutacin y los
protocolos. Retardos causados por el contenido de la trama y en qu
parte de la trama se pueden tomar las decisiones de conmutacin. Por
ejemplo, un dispositivo no puede enrutar una trama a su destino
hasta que la direccin MAC destino haya sido leda. MODOS DE
CONMUTACIN Mtodo de corte.
Un switch puede comenzar a transferir la trama tan pronto como
recibe la direccin MAC destino. Latencia ms baja No se puede
verificar la existencia de errores
Mtodo de almacenamiento y envo.
Procedimiento: El switch puede recibir toda la trama antes de
enviarla al puerto destino y controla la secuencia de verificacin
de trama (Frame Check Sequence, FCS) para asegurar que la trama se
haya recibido de modo confiable antes de enviarla al destino Mtodo
libre de fragmento El punto medio entre los modos de corte y de
almacenamiento y envo es el modo libre de fragmentos. Lee los
primeros 64 bytes, que incluye el encabezado de la trama, y la
conmutacin comienza antes de que se lea todo el campo de datos y la
checksum. Este modo verifica la confiabilidad de direccionamiento y
la informacin del protocolo de control de enlace lgico (Logical
Link Control, LLC) para asegurar que el destino y manejo de los
datos sean correctosCONMUTACION POR SINCRONIA Tanto el puerto
origen como el destino deben operar a la misma velocidad de bit
para mantener intacta la trama. Se utiliza con el mtodo de
corteCONMUTACION POR ASIMETRIA Si las velocidades de bit no son
iguales, la trama debe almacenarse a una velocidad de bit
determinada antes de ser enviada a otra velocidad de bit. Se
utiliza en el mtodo de almacenamiento y envo SEGMENTACIN Una
habilidad importante de todo profesional de redes, es la capacidad
de reconocer los dominios de colisin. Conectar varios computadores
a un solo medio de acceso compartido que no tiene ningn otro
dispositivo de redes conectado, crea un dominio de colisin. Esta
situacin limita el nmero de computadores que pueden utilizar el
medio, tambin llamado segmento. DISPOSITIVOS DE CAPA 1 Amplan pero
no controlan los dominios de colisin
DISPOSITIVOS DE CAPA 2 Dividen o segmentan los dominios de
colisin. Hacen un seguimiento de las direcciones MAC y el segmento
en el que se encuentran. Controlar el flujo de trfico en el nivel
de Capa 2. Cuanto menor sea la cantidad de hosts en un dominio de
colisin, mayores son las probabilidades de que el medio se
encuentre disponible. Siempre y cuando el trfico entre los
segmentos puenteados no sea demasiado pesado, una red puenteada
funciona bien. De lo contrario, el dispositivo de Capa 2 puede
desacelerar las comunicaciones y convertirse en un cuello de
botella en s mismo. DISPOSITIVOS DE CAPA 3 Al igual que los de Capa
2, no envan las colisiones BROADCAST DE LA CAPA2 Para comunicarse
con todos los dominios de colisin, los protocolos utilizan tramas
de broadcast y multicast a nivel de Capa 2 en el modelo OSI. Cuando
un nodo necesita comunicarse con todos los hosts de la red, enva
una trama de broadcast con una direccin MAC destino 0xFFFFFFFFFFFF
Esta es una direccin a la cual debe responder la tarjeta de
interfaz de la red (Network Interface Card, NIC) de cada host. La
acumulacin de trfico de broadcast y multicast de cada dispositivo
de la red se denomina radiacin de broadcast. (saturar la red
)Efectos de las tormentas de broadcasts Los broadcasts que inundan
la red efectivamente pueden desconectar una estacin de trabajo IP.
No se pueden establecer las conexiones en la red, y las conexiones
existentes pueden descartarse. Afecta el rendimiento de los hosts
de la red Degradan el rendimiento del host de manera considerable.
Las tres fuentes de broadcasts y multicasts en las redes IP son las
estaciones de trabajo, los routers y las aplicaciones multicast
PROTOCOLO DE SPANNING TREE (rbol de extensin) Para contrarrestar la
posibilidad de bucles, se proporcionan switches con un protocolo
basado en los estndares llamado protocolo de spanning tree
(Spanning Tree Protocol, STP). Cada switch en una LAN que usa STP
enva un mensaje especial llamado unidades de datos del protocolo
puente (Bridge Protocol Data Unit, BPDU) desde todos sus puertos
para que los otros switches sepan de su existencia y elijan un
puente raz para la red. Cada puerto de un switch que usa protocolo
de spanning- tree se encuentra en uno de los cinco estados
siguientes: Bloquear Escuchar Aprender Enviar Desactivar El puerto
pasa por estos cinco estados de la forma siguiente: De la
inicializacin al bloqueo De bloqueo a escucha o desactivado De
escucha a aprendizaje o desactivado De aprendizaje a envo o
desactivado De envo a desactivado OPERACIN DE ARBOL DE
EXTENSION
DOMINIO DE COLISION Y BROADCASTENTORNO DE MEDIOS COMPARTIDOS
Comprender los dominios de colisin requiere de la comprensin de lo
que son las colisiones y cmo se originan. Algunas redes se conectan
directamente y todos los hosts comparten la Capa 1 Ocurre cuando
varios hosts tienen acceso al mismo medio. Por ejemplo, si varios
PC se encuentran conectados al mismo cable fsico, a la misma fibra
ptica entonces se dice que comparten el mismo entorno de medios.
ENTORNO EXTENDIDO DE MEDIOS COMPARTIDOS Es un tipo especial de
entorno de medios compartidos en el que los dispositivos de redes
pueden ampliar el entorno de modo que pueda incluir accesos
mltiples o distancias mayores de cableado.
ENTORNO DE RED PUNTO A PUNTO Se usa mucho en las conexiones de
red de servicio de acceso telefnico y es la ms comn para el usuario
hogareo. Se trata de un entorno de networking compartido en el que
un dispositivo se conecta a un dispositivo solamente, como por
ejemplo un computador al proveedor de servicios de Internet por
cable mdem y lnea telefnica. TIPOS DE RED
QU ES SEGMENTO DE UNA RED? Seccin de una red limitada por
puentes, routers o switches En una LAN que usa topologa de bus, un
segmento es un circuito de corriente continua que con frecuencia se
conecta a otros segmentos similares con repetidores. Trmino usado
en la especificacin TCP para describir una sola unidad de capa de
transporte de informacin. Los trminos datagrama, mensaje, y paquete
tambin se usan para describir agrupamientos de informacin lgicos en
varias capas del modelo de referencia OSI y en varios crculos
tecnolgicos.
DOMINIOS DE COLISION Los dominios de colisin son los segmentos
de red fsica conectados, donde pueden ocurrir colisiones. Las
colisiones causan que la red sea ineficiente. Cada vez que ocurre
una colisin en la red, se detienen todas las transmisiones por un
perodo de tiempo. La duracin de este perodo sin transmisin vara y
depende de un algoritmo de postergacin para cada dispositivo de la
redREGLA DE LOS CUATRO REPETIDORES La latencia del repetidor, el
retardo de propagacin y la latencia de la NIC contribuyen a la
regla de 4 repetidores. Si se excede la regla de los cuatro
repetidores, esto puede llevar a la violacin del lmite de retardo
mximoLa regla 5-4-3-2-1 requiere que se cumpla con las siguientes
pautas: Cinco segmentos de medios de red. Cuatro repetidores o hubs
Tres segmentos de host de red Dos secciones de enlace (sin hosts)
Un dominio de colisin grande La regla 5-4-3-2-1 tambin explica cmo
mantener el tiempo de retardo del recorrido de ida y vuelta en una
red compartida dentro de los lmites aceptables.REGLA DE LOS CUATRO
REPETIDORES:
SEGMENTACION DEL DOMINIO DEL COLISIN
DOMINIO DE BROADCAST Un dominio de broadcast es un grupo de
dominios de colisin conectados por dos dispositivos de Capa 2.
Dividir una LAN en varios dominios de colisin aumenta la
posibilidad de que cada host de la red tenga acceso a los
medios.SEGMENTOS DE DOMINIOS DE BROADCAST
INTRODUCCIN AL FLUJO DE DATOS Se refiere al movimiento de datos
a travs de los dispositivos de Capa 1, 2 y 3 y a la manera en que
los datos deben encapsularse para poder realizar esa travesa en
forma efectiva. FLUJO DE DATOS A TRAVS DE UNA RED
