Un repetidor regenera las señales de un segmento y las repite hacia el próximo segmento, formando un solo dominio de broadcast y colisiones. Conecta redes LAN en la capa física de OSI e independiente de los protocolos. La señal regenerada amplía la longitud física de la red.

1. Repetidor
• Un repetidor se usa para propagar
Dispositivos de Interconexión la señal eléctrica de una estación a
través de la red. Opera en la capa
física (dispositivo de nivel 1).
• El repetidor simplemente regenera
todas las señales de un segmento y
lo repite hacia el próximo segmento
gbartra@redlider.com.pe de tal forma que la red se comporta
como si fuera un solo segmento.
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Esquema de operación de un repetidor
Estación Origen Estación Destino Hub: Repetidor Multipuerto
Aplicación Aplicación
Presentación Presentación
• Forma un solo Dominio de Broadcast y un
Sesión Sesión solo Dominio de Colisiones.
Transporte Transporte • Conecta redes LAN en la capa física de
Red Red OSI.
Enlace Enlace • La señal regenerada amplía la longitud
Repetidor
física de la red
Física Física
Física
• Independiente de los protocolos
• No aísla tráfico.
Ethernet (802.3) Ethernet (802.3)
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2. Reglas de conexión estrictas Apilamiento y Cascada
10Mb Ethernet
Dual Speed
cascada hasta 4 hubs Switch set to
MDI
100m 100m 100m
Fast Ethernet Clase I 10BASE-T or
no permite conexiones 100BASE-TX
entre hubs Unit
Fast Ethernet Class II
conecta sólo 2 hubs
sólo con 5m cable
5m
Set switch to MDIX if Port 24
(the MDI/MDIX port) is used
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Ejemplo de puente traductor conectando una red TR con una Ethernet
Puentes
MAC Puerto
Aplicación
Estación Origen Estación Destino Aplicación Base de
datos de
Presentación Presentación reenvío
.
.
.
.
. .
Sesión Sesión .
.
.
.
Transporte Puente (Bridge) Transporte
Software de Entidad de
Red Retransmisión Red gestón de protocolo
puertos de puente
LLC PKT LLC
MAC MAC 802.5 PKT 802.3 PKT MAC
Conjunto de Conjunto de
Física 802.5 PKT 802.3 PKT Física Buffers de
chips de chips de
memoria
Física MAC MAC
802.5 PKT 802.3 PKT
Puerto 1 Puerto 2
Segmento de LAN A Segmento de LAN B
Token Ring (802.5)
Ethernet (802.3)
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3. Operación del Puente Transparente
Puente Transparente
(Transparent Bridging) BRIDGE
BRIDGE
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Operación del Puente Transparente
Aprendizaje y filtrado
Segmento 2 Segmento 3
Segmento 1
A
A B
%080002002222 %080002003333 %080002005555
%080002004444
Bridge A
1 2
Bridge B C D
Port 1 Port 2 Puert MAC
o
Port 1 Port 2
B E F
C
LAN 1 LAN 2
%080002001111 %080002008888
%080002007777
%080002006666
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4. Aprendizaje y filtrado Aprendizaje y filtrado
AC A B
A B
AC
1 2
1 2 D
D C
C
Puerto MAC
Puerto MAC
1 A
E F
E F
LAN 1 LAN 2
LAN 1 LAN 2
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Aprendizaje y filtrado Aprendizaje y filtrado
A B
A B
AC
CA
1 2
D 1 2
C D
C CA
Puerto MAC
Puerto MAC
1 A
1 A
E F
E F
LAN 1 LAN 2
LAN 1 LAN 2
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5. Aprendizaje y filtrado
Aprendizaje y filtrado
A B
A B
CA
1 2
C D
1 2
D Puert MAC
C o
Puerto MAC
1 A
1 A
1 C
1 C E F
1 E
E F
2 B
LAN 1 2 D LAN 2
LAN 1 LAN 2 2 F
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Ejercicio: ¿Porqué el puente 2 no aprende la ubicación de la
Tablas separadas por interface máquina B?
C
E
D
Interfaces en A
modo promiscuo
A B
1 2
P1 3 4
P2
F
 
B
C D
 
Puente 1 Puente 2
A B
C D Evento Puerto 1 Puerto 2 Puerto 3 Puerto 4
E F 1. AF A - A -
E F
2. BA A,B - A -
3. A,B D A,D -
LAN 1 LAN 2
Ddifunde
4. CB A,B D,C A,D,C -
Página 19 26/04/2012 5. FD
Página 20 A,B D,C,F A,D,C F
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6. Switch: Bridge multipuerto
• Forma un solo dominio de Broadcast y
separa Dominios de colisiones
Switches • Conecta LANs a la subcapa MAC (capa de
enlace)
• Conecta diferentes medios de
transmisión.
• Aisla eléctricamente los segmentos de
red.
• Almacena y envía tramas.
• Independiente del protocolo.
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Tecnología del Switch
Beneficios
– Conversación
• Resuelve el problema de dominio de
Multiple 10/100 colisión.
Mbps
Switch • Integración fácil en redes de
– "On-the-fly"
Ethernet
paquete switcheado 10Mbps y 100Mbps.
– Conversaciones
Locales filtradas
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7. Redes convencionales vs. Redes convencionales Vs
Conmutadas(switcheadas) Conmutadas (Switcheadas)
En un medio Un Hub común
compartido la LAN sólo soporta una
les exige a los conversación a la
usuarios compartir vez
el canal.
Un Hub Switch
Un Switch LAN proporciona soporta múltiples
segmentación, y aumenta el conversaciones
canal disponible para cada simultáneas
usuario.
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Redes convencionales vs.
Conmutadas(switcheadas) Switching
Un Hub
común
soporta sólo
Half-duplex.
El Switch permite
funcionamiento full-duplex
que dobla el bandwidth y
Los circuitos electrónicos del conmutador dan a todas las
reduce la pérdida por computadoras la ilusión de estar conectadas a segmentos
colisiones. separados de LAN vinculados mediante puentes a otros segmentos.
El switch se comporta finalmente como un puente multipuerto.
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8. Switching
• La tecnología de Switch opera en el nivel 2 del modelo OSI.
• Tecnología de menos complejidad, a más bajo costo con una alta
densidad de puertos y un desempeño alto.
• Los paquetes son reenviados basándose en la dirección de
destino MAC contenida en cada paquete sin considerar otro tipo
de información. Se utiliza la dirección de origen MAC contenida
en cada paquete para asociar cada equipo a un puerto del
switch.
A diferencia de las redes con hubs donde sólo un equipo puede
• Con una latencia (tiempo de demora para el reenvío de paquete) transmitir, en los switches (o conmutadores) puede darse el caso
muy baja, el desempeño de todos los segmentos de red de 2 o más equipos que transmitan simultáneamente. En la figura,
conectados a un switch es elevado en comparación a otros B y C transmiten en simultáneo lo cual se percibe como un
dispositivos repetidores.
incremento del ancho de banda respecto del caso anterior donde
se usa un hub. El switch trabaja más rápido que el hub en éste
caso.
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Half Duplex Full Duplex
• Una dirección de transmisión de datos a la vez. • Transmission Bi-direccional
• O transmite o recibe. • Dos caminos de datos full 10 o 100 Mbps
• Los Hub soportan solamente Half-duplex. • Duplica la capacidad Ethernet a 20 o 200 Mbps
• Para un switch de n puertos en modo half-duplex pueden • Soporta 10Base-T, 10Base-F, 100Base-TX
transmitir en simultáneo o 100Base-FX
hasta n/2 puertos. • Para un switch de n puertos en modo en
full-duplex hasta n puertos logrando una
mayor velocidad de transferencia.
Hub Ethernet
Screen Monitor II Screen Monitor II Screen Monitor II
A B C
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9. Comentarios sobre switching
Auto-negociación (n-way)
• Modo: Half-dúplex o Full-dúplex
Switch
• Velocidad: 1000, 100 o 10 Mbps
• Es un estándar definido por el IEEE 802.1u, 100Base-T Working Group como un
mecanismo para adaptar dispositivos de red que operan a multiples velocidades. T T T 3
• Actualmente el mecanismo NWay está definido en la cláusula 28 del draft D5 del
ANSI Estándar IEEE 802.3 MAC parameters, Physical Layer, Medium Attachment T
Units (MAU) y Repeaters para la operación a 100Mbps.
Este draft ha sido aprobado por el IEEE 802.3 Working Group. A B C D
NWay es un mecanismo que toma el control del cable cuando una conexión es
establecida para un dispositivo de red. NWay detecta los distintos modos de
operación que existen en el dispositivo en el otro extremo del cable, e informa su
AD BD CD CD T
propia capacidad de operación, para configurar automáticamente el más alto modo BD T
trabajo para la interoperación con el otro dispositivo.
NWay actúa como un rotary switch que automáticamente selecciona la tecnología
AD T
correcta, tal como 10BASE-T ó 100BASE-TX, y el correspondiente modo de En ciertos casos el desempeño del switch puede ser incluso inferior al del hub, por ejemplo, si
operación Half o Full Duplex. Una vez que el más alto modo de trabajo es los equipos A, B y C transmiten tramas en simultáneo, durante un tiempo T, al equipo D,
determinado, NWay pasa el control del cable a la tecnología apropiada y lo hace entonces el switch deberá gestionar la entrega de los paquetes de forma secuencial tomando
transparente hasta que se termine la conexión.
un tiempo final de 3T pues la velocidad de cada puerto es igual. Si deseamos que D reciba
toda la información en un tiempo T entonces su puerto asociado debería trabajar 3 veces más
rápido que el resto.
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Modelo Eficiente para una Red Modelos de reenvío de paquetes
• Antiguamente: Combinación de switches • 1. Cut-through: La retransmisión del paquete comienza
antes de recibir el paquete completo, utilizando la
y hubs. dirección de destino MAC.
– Ventaja: Los paquetes son procesados más rápidamente
• Hoy en día: Sólo se utilizan switches en (menor latencia). Desventaja: Los paquetes con errores
también son reenviados.
topología de árbol, consignando los más • 2. Store-and-forward: El puerto del switch lee y valida el
paquete completo antes de iniciar el proceso de reenvío.
veloces en el backbone. – Ventajas: Los paquetes con errores se eliminan. Permite al
administrador crear filtros (seguridad). Desventaja: Mayor
• Existen switches con puertos de diferente latencia en la retransmisión de paquetes.
velocidad, en los cuales se utiliza los • 3. Híbrido: usa cut-through inicialmente, pero si detecta
que una estación genera tramas erróneas pasa a modo
puertos de mayor velocidad para la almac./reenvío para las tramas que vienen de esa
dirección MAC.
comunicación hacia el backbone.
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10. Diseño de redes de tipo Soporte
(Backbone)
• El aumento de las capacidades de los switchs ha permitido su
posicionamiento dentro de la topología de redes como "Soporte
Colapsado" o "Backbone Colapsado". Presentan ventajas con respecto a
LAN Switching
un backbone distribuido :
• 1 - Se adaptan con más flexibilidad a una estructura de cableado
estructurado, concentrado en un punto el cableado vertical de la red.
• 2 - La complejidad de la red se concentra en un solo punto de
administración
• 3 - Aumentan el rendimiento de toda la red enlazando todos los
segmentos a través de su plano posterior ( backplane ) anchos de banda
en el orden de los Gigabits.
• 4 - Dan soporte a una estructura centralizada para los servidores de
aplicaciones y a las conexiones WANS.
• Presentan la desventaja de que pueden convertirse en "cuellos de
botella" cuando los requerimientos de ancho de banda de las
aplicaciones en la red sobrepasan sus capacidades y ser el punto crítico
de falla para toda la topología de la red.
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Arquitectura interna del Un switch LAN Típico
Puertos 1000BASE-F
Backbone Puerto ATM OC-3
17 21 23 SD
CISCOSYSTEMS Workgroup Stack
Catalyst 3000
• Para el soporte de Red Backbone los switchs constan de
un diseño modular con los siguientes componentes: AUI MDIX MDI
1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
PWR XMT
-Chasis principal con los recursos de procesamiento,
DIAG RCV
• FAULT LNK/FDX
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
almacenamiento y protección ( fuente de poder dual, etc ).
• -Procesadores ASIC (Aplication Specific lntegrated
Circuit) que emplean lógicas "cableadas" más eficientes
en un entorno especializado. Puerto AUI (1) Puertos 100/1000BASE-T (1 - 16)
• -Plano posterior (Backplane) de comunicación entre
segmentos con topología matricial y un ancho de banda en
SD
el orden de los Gigabits/seg
• Varias ranuras de extensión conectadas al plano posterior
y que dan soporte de conexión a los segmentos de red con
diferentes protocolos de acceso al medio (Ethernet,
RST SYS REQ CONSOLE SWITCHPROBE PORT DUPLEX
FULL LINE50/60Hz
100-120VAC, 1.5A
FastEthernet, FDDI, Token Ring y ATM ).
200-240VAC, 75A
HALF
Configuración Full/Half Duplex de puertos 100BASE-T
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11. Switch modular administrado Estructura general
Procesador
Puertas de de control Puertas de
entrada salida
CE CS
Enlaces Switch Fabric Enlaces
de de
entrada salida
CE CS
CE: Controlador de entrada
CS: Controlador de salida
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Port Trunking: más allá de 1Gbps
A Trunk
6 GbE links = 6 Gbps Redes Virtuales - VLAN
3 GbE links
= 3Gbps
Enlaces paralelos activos
Hasta 6 links / trunk
Hasta 4 trunks / unit
FE or GbE groups
3 FE links =
300Mbps Built-in auto-resiliency
Automatic traffic recovery
10M for failed link in group
100M
1000M
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12. Redes lógicas sobre una red
¿Qué es una VLAN? física
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Componentes de una VLAN
Ventajas de usar VLANs
• Reduce el costo administrativo (translado,
cambios y crecimiento)
• Eficiente uso del ancho de banda (mejor
control de broadcast)
• Seguridad de red mejorada (separado de grupo
de VLAN para usuarios de alta seguridad y reubicacion de
servidores en localizaciones seguras)
• Escabilidad y performance (microsegmentos con
)
escabilidad y carga de trafico distribuido
• Proveee mayor flexibilidad en la
segmentación y organización
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13. Comunicación entre VLANs
Configuración de VLANs
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