3. Switches
El switch une varios segmentos de
red, aislando los problemas de tráfico
ocasionados por las colisiones y
administrando de una forma más
eficiente el tráfico entrante y saliente
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4. Características
Funciona en el nivel de Enlace de
Datos del modelo OSI
Realiza algunas funciones del nivel
Físico:
Expande la red al interconectar
segmentos de red
Permite la conexión de diferentes medios
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5. Características
Los puertos de un switch pueden ser:
Dedicados: Sólo manejan una dirección
MAC (Una computadora por puerto)
Compartidos: Manejan varias
direcciones MAC (Varias computadoras
conectadas por medio de un hub)
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7. Características
Los puertos dedicados normalmente
son utilizados por servidores y
estaciones que requieren un gran
ancho de banda
Cada puerto es considerado un
dominio de colisión
Todos los puertos son un solo
dominio broadcast
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9. Características
Los switches tiene baja latencia y un
gran rendimiento
Latencia: Tiempo que toma a un
paquete atravesar el switch
Rendimiento: El número máximo de
paquetes transferidos entre dos puertos
sin pérdida
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11. Funcionamiento del Switch
Escucha todo el tráfico (Listening),
recibiendo todos los paquetes de los
segmentos de red
Observa la dirección MAC de origen
de cada paquete, construyendo su
Tabla de Rutas, asociando la
dirección MAC a un puerto del switch
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12. Funcionamiento del Switch
Si la dirección de origen no se
encuentra en su Tabla, la añade en
forma automática (Learning)
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13. Funcionamiento del Switch
Cuando una computadora envía un
paquete y se difunde (broadcast) por
el segmento en el cual se encuentra,
el switch captura el paquete y
compara la dirección MAC destino con
la lista de direcciones MAC y procesa
el paquete basándose en el siguiente
criterio:
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14. Funcionamiento del Switch
Si la dirección de destino se
encuentra en la Tabla de Rutas y no
está en el mismo segmento que la
dirección de origen, el switch envía el
paquete al puerto apropiado para
llegar a su destino (Forward)
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16. Funcionamiento del Switch
Si la dirección de destino se
encuentra en la Tabla de Rutas y está
en el mismo segmento que la
dirección de origen, el paquete es
desechado, esto reduce el tráfico
innecesario (Filtering)
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18. Funcionamiento del Switch
Si la dirección de destino no está en
la Tabla de Rutas, el switch envía el
paquete por todos los demás puertos
(Flooding)
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21. Full Duplex
Normalmente todas las transacciones
en la red son del tipo Half Duplex
Full Duplex se habilita sólo en puertos
dedicados
En Full Duplex, el ancho de banda del
puerto se duplica
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23. Link Aggregation
Acumulación de enlaces o Trunking
(apilar troncos)
Permite agrupar varias líneas físicas
entre switches o un switch y un
servidor, para ser utilizadas
simultáneamente multiplicando el
ancho de banda
Se puede balancear la carga a través
de enlaces paralelos
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25. LAN Virtuales (VLAN)
Una LAN virtual es una red
conmutada (dividida por un switch)
que está lógicamente segmentada por
funciones, grupos de trabajo o
aplicaciones, sin tener en cuenta la
localización física de los usuarios
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27. LAN Virtuales (VLAN)
No hay comunicación entre las VLAN; es
como si estuviesen en switches diferentes
Por defecto existe una VLAN, la que
contiene todos los puertos del switch
Mejora la seguridad, aislando a las
computadoras como servidores en una
VLAN de acceso restringido
Muchas empresas estandarizan la forma de
crear VLAN siguiendo la norma IEEE
802.1Q
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28. LAN Virtuales (VLAN)
Las VLAN se pueden crear indicando:
Los puertos que conforman la VLAN
Las direcciones MAC que conforman una
VLAN
Las direcciones de red (IP o IPX) que
conforman la VLAN
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29. Switching
Switching o conmutación, permite el
envío de paquetes entre los puertos
de un switch
Existen dos tipos de tecnologías de
switching:
Packet Switching: Ethernet y Token Ring
Cell Switching: ATM (Asynchronous
Transfer Mode)
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30. Packet Switching
Existen dos tipos de Packet
Switching:
Store and Forward
Cut through
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31. Cut through
El paquete entrante es leído sobre la
marcha
Sólo interesa la cabecera MAC
Si la dirección de destino es conocida,
el paquete es enviado al puerto
correspondiente
Los errores son propagados, debido a
que no se analiza el paquete
Tiene latencia baja
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32. Store and Forward
El paquete es recibido por el puerto y
almacenado íntegramente en el buffer
del switch
Si el paquete tiene error, se descarta,
caso contrario es enviado al puerto
correspondiente
Tiene mayor latencia que el Cut
through
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33. Características del Packet Switching
Ideal para aplicaciones en servidores
Full Duplex dobla efectivamente el
ancho de banda
Puede utilizar el cableado existente
No requiere de adaptadores
especiales
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34. Cell Switching
Transmite paquetes de longitud fija a
través del switch
Soporta anchos de banda de 155, 100, 21 y
25 Mbps
Soporta puertos dedicados y compartidos
Soporta Full Duplex
Da calidad de servicio (QoS)
Permite asignar prioridad a determinados
tipos de paquetes
Puede dar prioridad también por aplicación
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35. Cell Switching
Proporciona backbone para las LAN
existentes
Soporta aplicaciones existentes vía
LAN Emulation, la cual permite a una
red ATM emular el comportamiento
de una LAN para poder intercambiar
información entre ellas
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37. Características Avanzadas
Web Based
Herramienta que permite a los
administradores configurar el switch
desde cualquier estación conectada a la
red a través de un browser estándar
(Internet Explorer, Mozilla Firefox, etc.)
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39. Características Avanzadas
Flow Control
Estándar, norma 802.3x
Función de administración de tráfico para
dispositivos con modo de operación Full
Duplex
Debe estar conectado a otro dispositivo
que soporte Flow Control
Previene la saturación de la memoria o
Buffer de la puerta del switch
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40. Características Avanzadas
Flow Control
Permite mejor tráfico de datos
Mayor velocidad con un mínimo de
paquetes perdidos
Ayuda a la red a lograr un rendimiento
óptimo
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42. Características Avanzadas
BackPlane o Matriz de Conmutación
Es el ancho de banda o velocidad dentro del switch
(velocidad entre los chips en la tarjeta lógica)
Es un valor teórico proporcionado por el fabricante
El switch internamente es como una red en
miniatura, donde cada puerto se comunica con los
demás y maneja mucho tráfico entre ellos.
En el switch el ancho de banda interno determina
el rendimiento individual de todos sus puertos.
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43. Características Avanzadas
BackPlane o Matriz de
Conmutación
Existen 2 arquitecturas utilizadas para
su implementación.
a. Bus, es un bus interno de muy alta
velocidad (arriba de los 3 Gbps.), pero
compartido.
b. Múltiples Buses (Crossbar), la matriz de
conmutación es realmente un conmutador
o switch.
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44. Características Avanzadas
BackPlane o Matriz de
Conmutación
Algunos fabricantes implementan una
arquitectura de anillo (Ring Architecture)
Cisco denomina a este concepto como
Switching Fabric
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45. Cálculo del Ancho de Banda Total
(Bandwidth)
Para un switch de 24 puertos 10/100 Mbps y
un puerto 1000 Mbps:
Puertos 10/100 Mbps: 24 * 100 = 2400
Mbps
Puerto 1000 Mbps: 1 * 1000 = 1000 Mbps
A Full Duplex
2400 Mbps * 2 = 4800 Mbps = 4.8 Gbps
1000 Mbps * 2 = 2000 Mbps = 2.0 Gbps
Ancho de banda total (real) = 6.8 Gbps
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