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Teleinformática II – SIS 252
Sergio Ugrinovic © 2007
USFX ● Facultad de Tecnología
INTERCONEXIÓN DE REDES
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
INTRODUCCION
Premisas de partida:
• Existencia de redes
diferentes, LAN, WAN.
• No existencia de una
única tecnología de red
que satisfaga las
necesidades de todos
los usuarios
• Los usuarios piden
interconexión universal
interconectar
redes
Necesidad de
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
OBJETIVO DE LA INTERCONEXIÓN DE REDES
Dar servicio de comunicación de datos que involucre
diversas redes con diferentes tecnologías de forma
transparente para el usuario final SF.
Subred
RDSI
Subred
Token-Ring
Subred
X.25 Subred
FDDI
Subred
Ethernet
SF
SF
SF
SF SF
SF
SF
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
Física
Enlace de datos
Red
Física
Enlace de datos
Red
Transporte
Sesión
Presentación
Aplicación
Física
Enlace de datos
Red
Transporte
Sesión
Presentación
Aplicación
Física
Enlace de datos
Red
Física
Enlace de datos
Red
Física
Enlace de datos
Red
Física
Enlace de datos
Red
Transporte
Sesión
Presentación
Aplicación
Física
Enlace de datos
Red
Transporte
Sesión
Presentación
Aplicación
Física
Enlace de datos
Red
Transporte
Sesión
Presentación
Aplicación
Física
Enlace de datos
Red
Transporte
Sesión
Presentación
Aplicación
Física
Enlace de datos
Red
Física
Enlace de datos
Red
Sistemas Intermedios
INTERCONEXIÓN SEGÚN EL MODELO OSI
“establecer los medios, procedimientos y soluciones que permitan la
perfecta comunicación de sistemas capa a capa,
independientemente de la arquitectura a la que pertenezca.”
mediante
Sistemas Intermedios,
para convertir de un
protocolo a otro
Sistemas Intermedios: sistemas auxiliares para interconexión
de redes sin incluir todos los niveles OSI
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
DISPOSITIVOS DE INTERCONEXIÓN SEGÚN OSI
(Gateways ó Pasarelas)
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
DISPOSITIVOS DE CAPA
Capa 1: Repetidores y Hubs reenvían bits individuales entre
segmentos
Capa 2: Bridge y Switch almacenan y reenvían tramas de
enlace de datos entre dos LANs contiguas
Capa 3: Routers reenvian paquetes entre redes diferentes
Capa 4: Gateways intercambian flujos de datos en la capa de
transporte
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
REPETIDORES
• Permiten la
interconexión a nivel
físico, de segmentos de
red
• Dispositivos con un solo puerto de
"entrada" y un solo puerto de
"salida“
• Relacionados con la especificación
de las señales eléctricas u ópticas
que se transmiten por el medio.
Funciones:
• Amplificar y regenerar la señal, compensando la
atenuación y distorsión debidas a la propagación por el
medio físico.
• Son, por consiguiente, transparentes al subnivel MAC y
superiores
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
CARACTERÍSTICAS DE LOS REPETIDORES
• Permiten incrementar la longitud de la red.
• Permiten la conexión de diferentes tipos de medio físico
• El número total de repetidores que se pueden incorporar en una
red está limitado por la longitud máxima de la misma debido a la
arquitectura,
- por ejemplo, 4 para 2500 m en IEEE 802.3 ó Ethernet.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
CARACTERÍSTICAS DE LOS REPETIDORES
• Operan con cualquier tipo de protocolo, sólo trabajan con señales
físicas.
• No procesan tramas, con lo que el retardo es mínimo.
• No aíslan tráfico, el ancho de banda del medio está compartido
por todas las estaciones, independientemente de la sección de la
red en que estén ubicadas.
- Debido a esto existen más riesgos de colisión y más posibilidades de
congestión de la red
• Son de bajo coste, debido a su simplicidad..
• Se utilizan tanto redes de área local como en redes de área
extensa.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
CONCENTRADORES ó HUB
• Es un repetidor multipuerto que
amplifica y distribuye todas las
señales que le llegan a todas las
estaciones conectadas
• Opera a nivel de la capa física,
al igual que los repetidores
• Simplemente une conexiones y
no altera las tramas que le
llegan..
• Sencillez de modificaciones, cambios o adiciones de nodos.
• Soporte a múltiples estándares de red LAN.
• Soporte de varios tipos de medios de comunicación.
• Permite centralizar el
cableado de una red.
• Son la base para las redes de
topología tipo estrella
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
CLASES DE HUB´s
• Un concentrador funciona repitiendo cada paquete de datos
en cada uno de los puertos con los que cuenta, excepto en
el que ha recibido el paquete, de forma que todos los puntos
tienen acceso a los datos. También se encarga de enviar
una señal de choque a todos los puertos si detecta una
colisión.
Existen 3 clases.
• Pasivo: No necesita energía eléctrica.
• Activo: Necesita alimentación.
• Inteligente: También llamados smart hubs son hubs activos
que incluyen microprocesador
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
TIPOS DE HUB´s
HUB 10BaseT:
HUB TokenRing denominado
Unidad de Acceso Multiestación
(MAU, Multiestation Access Unit).
• Repiten la señal de datos
únicamente a la siguiente estación
en el anillo y no a todos los nodos
conectados a ella
• La señal llega a través de cables de par
trenzado a una de los puertos, siendo
regenerada eléctricamente y enviada a las
demás salidas.
• Se encarga de desconectar las salidas
cuando se produce una situación de error.
• Por lo general, el hub tiene de 8 a 24
puertos además de un conector BNC para
10base2 y un puerto AUI para un
transceiver 10base5.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
MODELOS DE HUB´s
• Puertos Fijos
• Apilables
• De Chasís
• De alto rendimiento
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
PROBLEMAS
Repetidores
• Límites de distancia
• No separación de tráfico
• Falta de seguridad
• Por lo general no poseen gestión de red
Concentradores
• Emplean métodos de difusión.
• Lo que reciben lo transmiten por todos sus puertos.
• Transmisiones simultáneas provocan colisiones
Necesidad de otro dispositivo de
interconexión
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
BRIDGES O PUENTES
• Operan a Nivel de Enlace interconectando LAN´s a partir de sus
direcciones MAC. (Medium Access Control, Control de Acceso al Medio)
• Almacena y reenvía las tramas de una LAN a otra
• Conectan LAN separadas para crear lo que aparenta ser una sola red muy
grande pero con tráfico segmentado.
B
B
B B
B
B B
B
B
LAN
B
B
B B
B
B B
B
B
LAN
• Suficientemente inteligentes para detectar que equipo esta a cada lado,
esto permite que solo los mensajes que necesitan para al otro lado pasen
por el bridge
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
CARACTERISTICAS DE LOS BRIDGES O PUENTES
• Sólo manejan direcciones de procedencia y destino a nivel MAC,
chequean errores y realizar modificaciones menores a la trama
antes de enviarla (tales como añadir o quitar campos de la
cabecera de nivel de enlace).
• Son transparentes a los protocolos de nivel superior.
• Pueden unir LAN de igual o de diferente topología..
• Usualmente poseen diferentes interfaces para cableado lo cual
permite diferentes medios de comunicación.
• Los puentes pueden ser locales (unen LAN directamente) o
remotos (conectan LAN a través de WAN).
• Los puentes pueden ser simulados por software en una estación
que posea dos o más tarjetas de red.
• Pueden ser dedicados o no.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
BRIDGES LOCALES Y REMOTOS
Locales
• unen LAN físicamente
cercanas)
Remotos
• conectan LAN s a través enlaces
punto a punto o WANs
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
BRIDGES REMOTOS
• Dos opciones
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
TAREAS BÁSICAS DE LOS BRIDGES
• Son independientes del protocolo de red:
ENLACE
IPX
IPX LAT
LAT IP
IP RED
Ethernet 802.2
802.3
Bridge
Terminal
Server
Vax
(DECnet)
SUN
(TCP/IP)
Novell
Server
ENLACE
IPX
IPX LAT
LAT IP
IP RED
Ethernet 802.2
802.3
Bridge
Terminal
Server
Vax
(DECnet)
SUN
(TCP/IP)
Novell
Server
• Filtran tráfico en función de campos de la trama MAC (dirección de origen
y de destino)..
• Revisan la dirección asociada con cada trama.
- Si la dirección es la correspondiente a un nodo de la LAN por donde le
llega la trama no la pasa a la otra LAN, la descarta.
- Por el contrario, si la trama posee una dirección que corresponde a otra
LAN, la envía a dicha red según la regla de acceso al medio que esta
posea.
- Con esto segmentan el tráfico.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
CARACTERÍSTICAS TÍPICAS DE LOS BRIDGES
• Soportan varios medios físicos:
- coaxial,
- UTP,
- STP,
- fibra óptica.
• Capacidad de filtrar, con velocidades en torno a 15-20.000
tramas/s
• Gestionables de forma local o remota. Normalmente con
gestión abierta (SNMP)
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
TIPOS DE PUENTES SEGUN IEEE 802
• Spanning Tree Protocol Bridge o Transparent Protocol Bridge
(Protocolo de Arbol en Expansión o Transparente, STP).
- Estos bridges deciden qué paquetes se filtran en función de un conjunto
de tablas de direcciones almacenadas internamente. Su objetivo es
evitar la formación de lazos entre las redes que interconecta. Se emplea
normalmente en entornos Ethernet.
• Source Routing Protocol Bridge (Bridge de Protocolo de
Encaminamiento por Emisor, SRP).
- El emisor ha de indicar al bridge cuál es el camino a recorrer por el
paquete que quiere enviar. Se utiliza normalmente en entornos
TokenRing.
• Source Routing Transparent Protocol Bridge (Bridge de Protocolo de
Encaminamiento por Emisor Transparente, SRTP).
- Este tipo de bridges pueden funcionar en cualquiera de las técnicas
anteriores.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
ENTORNOS DE USO DE LOS BRIDGE
• Entornos locales (Ethernet, Token Ring...), que han sido ambos
estandarizados por el mismo organismo (IEEE) y tienen una estructura de
cabeceras parecidas.
• Util para redes iguales con distintas velocidades.
• Existencia de varias LAN en distintos departamentos de una organización y
necesidad de interconectarlas.
• Necesidad de dividir lo que lógicamente es una sola red tipo LAN en varias
para acomodar la carga (tráfico).
• Distancia entre las máquinas de una organización más allá de lo que permite
la norma de cableado empleada en la LAN.
• Dispersión geográfica de una institución en varios edificios donde es difícil
tender cables (se pueden usar puentes y enlaces inalámbricos).
• Permitir fiabilidad pues aísla LAN y nodos defectuosos al realizar
discriminación de tráfico.
• Contribuir a la seguridad de la información pues permite unir varios
segmentos del mismo tipo (Ethernet por ejemplo) con el fin de obtener mayor
privacidad. El tráfico local de cada segmento no será enviado a otros. Sólo
se enviarán los que tengan dirección destino en otro segmento.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
LIMITACIONES DEL USO DE BRIDGES
• No se adaptan bien a redes con diferentes protocolos MAC.
• Si las LANs tienen diferentes formatos de trama, hay una
inversión de tiempo en la transformación de la trama.
• Si los tamaños máximos de trama son distintos hay una
perdida de información pues los puentes no pueden dividir
la trama.
• Carecen de la escalabilidad necesaria para construir redes
de gran tamaño pues no seleccionan rutas
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
SWITCH - CONMUTADORES
• Dispositivo de capa 2.
(igual que un puente)
• Tienen la funcionalidad de los
Hub
• Y capacidad de asignar todo el
ancho de banda de forma
exclusiva a cualquier
comunicación entre sus puertos.
(Regulación de trafico)
• Se denomina puente
multipuerto
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
SWITCH - CONMUTADORES
• Conmutación y filtrado de tramas
basados en direcciones MAC de
capa 2
• Envía las tramas de acuerdo con
tablas de encaminamiento con las
direcciones MAC, asociadas a
cada una de sus puertos.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
EJEMPLO TABLA DE CONMUTACIÓN
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
SWITCH - CARACTERISTICAS
Permiten:
• Aumentar el ancho de banda efectivo.
• Dividir la red en múltiples dominios de
colisiones.
• Requieren modificación en la técnica de acceso
al medio.
• Poseen una memoria interna en donde se
guarda las direcciones MAC de todos los
equipos que a él están conectados. A esta base
de datos se le conoce como Switch DataBase
• Atendiendo a dirección destino, transmite sólo
en esa(s) dirección(es).
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
EJEMPLO DE LA BASE DE DATOS
Switch
R
!
Hub
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
SWITCH SIMÉTRICO - CONMUTACIÓN SIMÉTRICA
Proporciona
conexiones
conmutadas entre
puertos con el mismo
ancho de banda,
Ej.: 10/10 ó 100/100
Mbps)
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
SWITCH ASIMÉTRICO - CONMUTACIÓN ASIMÉTRICA
Proporciona conmutación
entre anchos de banda
diferentes
Ej 10/100 Mbps
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
DIFERENCIAS ENTRE BRIDGES Y SWITCHES
• Un Bridge se limita a almacenar y reenviar y evita las colisiones pues
debido a su modo de actuar, separa dominios de colisiones.
• Un Switch es más rápido, no espera a recibir toda la trama para
retransmitirla. Puede actuar de dos métodos :
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
OPERACIÓN ALMACENAMIENTO Y ENVÍO
Almacena
tramas recibidas
en un buffer para
su validación.
Calcula la verificación
de Redundancia
Cíclica CRC y verifica
la longitud de la
trama
El Switch busca la dirección
destino en la trama, y envia la
trama al destino
Origen Destino
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
OPERACIÓN ALMACENAMIENTO Y ENVÍO
• Requiere grandes buffers por puerto si los puertos son de
diferente velocidad.
• Permite realizar funciones de filtraje pues sólo las tramas
buenas son reenviadas al puerto correcto.
• Evita la propagación de errores a través de toda la red
eliminando las tramas erradas o truncadas.
• Previene el malgasto de ancho de banda sobre la red
destinataria al no enviar tramas inválidas o incorrectas.
• La desventaja es que incrementa ligeramente el tiempo de
respuesta del switch. Introduce una demora en el envío de
tramas entre 64 μs y 1.2ms dependiendo del tamaño de la
trama
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
MÉTODO DE CORTE
El Switch empieza a enviar la trama antes
de recibirla completamente desde el
puerto origen después de leer la dirección
MAC destino y verifica en la Tabla de
conmutación
Este modo reduce
la latencia de la
transmisión pero la
detección de
errores es pobre.
Destino Origen
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
MÉTODO DE CORTE
• Solo algunos de los bytes de la trama son leídos
para obtener la dirección fuente y destino.
• Los tramas pasan al segmento destino sin que se
chequee la presencia de errores por lo que
tramas invalidas llegan a otros segmentos.
• Puede ocasionar un pequeño exceso de trafico no
útil.
• Requiere menos tiempo de procesamiento y
reduce la demora de transmisión de los paquetes,
con independencia del tamaño de la trama, a 20
μs o menos.
• Generalmente se utiliza entre puertos de igual
velocidad.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
OTRAS POSIBILIDADES DE LOS SWITCH
Además de segmentar la red, los switch
brindan otras posibilidades muy útiles para el
buen desempeño de la misma. Estas son:
• Priorización de Tráfico
• Puertos Troncales
• Redes Locales Virtuales (VLANs)
• Fast IP
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
PRIORIZACIÓN DE TRÁFICO
Permite que datos a los que se le asigna una alta
prioridad
• contenido multimedia,
• vídeo-conferencia,
• aplicaciones en tiempo real
sean priorizados en el Switch, sin ser detenidos por
otros datos.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
PUERTOS TRONCALES
• Son conexiones que permiten a los Switchs comunicarse a
través de varios enlaces paralelos.
Puertos Troncales
• Proporcionan redundancia en el enlace
• Pueden potenciar el doble, el triple y hasta el cuádruple del
ancho de banda de una conexión.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
REDES LOCALES VIRTUALES (VLAN)
• Se crean introduciendo restricciones de conectividad entre puertos de un
Switch (o de varios switches).
• Son redes formadas por varios equipos agrupados en cualquier lugar de la
red que pueden comunicarse como si estuvieran en el mismo segmento
físico de red.
• El empleo de redes virtuales limita el tráfico de broadcast.
VLAN A VLAN B
ROUTER
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
ROUTERS - ENRUTADORES
• Operan en la capa 3 –RED-
del modelo OSI
• Basan su funcionamiento en
protocolos específicos del
nivel de red (IP, IPX, etc.)
• Participan en el
enrutamiento de la
información, tomando
decisiones de como y a
donde dirigir los
paquetes.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
PROTOCOLOS ENRUTABLES Y NO-ENRUTABLES
• Protocolos enrutables: transportan
información de ruta.
• Ejm: TCP/IP, APPN, DecNet, IPX,
XNS .
• Protocolos no enrutables: No
transportan información de
ruta.
• Ejm: NetBios, LAT, DEC y
SNA jerárquico
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
ROUTERS - CARACTERISTICAS
• Para tomar decisiones con respecto al envío de datos, los routers
usan un esquema de direccionamiento de Capa 3 basadas en
grupos de direcciones de red - direcciones lógicas ó Clases
direcciones IP -
• En lugar de direcciones MAC.(direcciones físicas) que usan los
puentes y los switches.
• Como las direcciones IP se implementan en software, y se
relacionan con la red en la que un dispositivo está ubicado, a
veces estas direcciones de Capa 3 se denominan direcciones de
protocolo, o direcciones de red.
• Son dependientes del protocolo particular de cada red.
• Permiten conectar redes que poseen tramas y estructura de
direcciones físicas totalmente incompatibles (Ej: LAN con WAN).
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
ROUTER - FUNCIONES PRIMARIAS
• Segmentar la red dentro de
dominios individuales de brodcast.
• Suministrar un envió inteligente
de paquetes.
• Soportar rutas redundantes en la
red.
• Proporcionar seguridad a través
de sotisficados filtros de
paquetes, en ambiente LAN y
WAN.
• Permitir diseñar redes jerarquicas, que delegen autoridad y
puedan forzar el manejo local de regiones separadas de redes
internas.
• Integrar diferentes tecnologías de enlace de datos, tales como
Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring, FDDI y ATM.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
ROUTERS - OPERACIÓN
• Los routers raramente se encuentran
aislados entre sí.
• Suelen estar interconectados, formando
una especie de “telaraña” que hace
posible el tráfico de datos entre redes
separadas físicamente
• Los datos se envían a los routers y no a
través de ellos
• Solamente analizan la información a ellos
dirigida.
• Basan su decisión en la dirección de nivel
de red.
• Mantienen una tabla de rutas por cada
protocolo que soportan
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
TABLAS DE ENRUTAMIENTO
La decisión de enrutamiento se toma a partir de la información de
destino que lleva cada paquete y las rutas señaladas en la tabla
de enrutamiento de cada router
Las tablas de enrutamiento pueden ser :
• Estáticas ( Redes pequeñas): actualización de las tablas es
manual
• Dinámicas (Grandes redes): actualización de las tablas las realiza
el propio router automáticamente
El enrutamiento puede ser hecho “al vuelo” o por la técnica de
almacenamiento y reenvío.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
ROUTERS LOCALES
• interconectan redes LAN, por conexión directa de los
medios físicos de ambas al router.
• Para delimitar tráficos de red entre redes de área
local
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
EJEMPLO ESQUEMA INTERCONEXION REDES LAN
Ethernet A
192.31.56.0
192.31.56.250
Anillo FDDI
192.31.60.0
192.31.60.250
192.31.56.7 192.31.56.5 192.31.63.4 192.31.63.9
Ethernet B
192.31.63.0
192.31.60.240
192.31.63.250
A red
WAN
Se asigna una subred a cada segmento de red, de forma que si se desea
contactar con una estación fuera del segmento (subred), se tienen que
atravesar los routers correspondientes,
Cada Router posee dos
direcciones una por LAN
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
ESQUEMA INTERCONEXION LAN - WAN
Física 1
MAC
LLC
RED
Capas
Superiores
Física 1
MAC
LLC
RED
Física 2
ENLACE
Física 3
MAC
LLC
RED
Capas
Superiores
Física 2
MAC
LLC
RED
Física 3
ENLACE
RED DE AREA
LOCAL
RED DE AREA
LOCAL
RED DE AREA
EXTENSA
HOST A HOST B
ROUTER ROUTER
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
ROUTERS DE ÁREA EXTENSA
Routers conectados a través de tecnologías WAN
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
COMPONENTES BÁSICOS DE UN ROUTER
• Básicamente, se considera un router como un
computador especial que funciona solo en las tres
primeras capas de la arquitectura TCP/IP,
- al que se la han eliminado una serie de componentes físicos
y funcionalidades lógicas que no necesita para su trabajo,
- mientras que se le han añadido otros componentes de
hardware y de software que le ayudan en su trabajo de
enrutamiento.
• Necesitan sistemas operativos para ejecutar
aplicaciones de software, denominado Sistema
Operativo de Internetworking (IOS) para ejecutar
archivos de configuración.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
Componentes de Configuración Interna de un Router
RAM/DRAM: (Random Access Memory)
• Almacena tablas de enrutamiento, caché ARP, caché de
conmutación rápida, búfering de paquetes (RAM
compartida) y colas de espera de paquetes.
• La RAM también proporciona memoria temporal y/o de
ejecución para el archivo de configuración del router,
mientras el router se enciende.
• El contenido de la RAM se pierde cuando se apaga o se
reinicia el router.
NVRAM: RAM no volátil.
• Almacena el archivo de configuración de inicio/copia de
respaldo del archivo de configuración de un router.
• El contenido no se elimina cuando se apaga o se reinicia el
router.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
Componentes de Configuración Interna de un Router
Flash: ROM borrable y reprogramable.
• Contiene la imagen y microcódigo del sistema operativo.
• Permite actualizar el software sin eliminar y reemplazar
chips en el procesador.
• El contenido se conserva cuando se apaga o reinicia el
router.
• Se pueden almacenar múltiples versiones del software IOS
en la memoria Flash
ROM: (Read Only Memory=Memoria de Solo Lectura),
• Contiene diagnósticos de encendido, un programa bootstrap
y software del sistema operativo.
• Las actualizaciones de software en ROM requieren el
reemplazo de chips enchufables en el CPU
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
Componentes de Configuración Interna de un Router
Interfaz:
• El router posee una serie de puertos o interfaces físicas,
puntos de conexión del mismo con las diferentes redes a las
que está unido, y a través de los cuales se produce la
entrada y salida de paquetes al equipo
• Puede estar en un motherboard o en un módulo de interfaz
separado
• El número de interfaces depende del tipo y funcionalidades
del router
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
SERIES DE ROUTERS CISCO
• Cisco 1000
- Productos de acceso multiprotocolo fáciles de instalar y
económicos, que han sido diseñados para oficinas pequeñas y
otros sitios remotos. La serie Cisco 1000 incluye un router RDSI,
un router asíncrono y extensores LAN.
• Cisco 2500
- Cualquiera de los routers y servidores de acceso de la serie
Cisco 2500, incluyendo routers de una sola LAN, de misión
específica, routers de la gama inferior de productos y routers con
LAN duales. La serie Cisco 2500 se encuentra diseñada para las
oficinas pequeñas y otros sitios remotos y ejecuta el software
Cisco IOS. A veces se denomina la serie Cisco Access Server
2500
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
SERIES DE ROUTERS CISCO
• Cisco 4000
- Diseñados para una amplia gama de entornos informáticos de
red. Los routers de la serie Cisco 4000 ejecutan el software Cisco
IOS y se los puede optimizar para entornos específicos con
configuraciones adaptadas.
• Cisco 5100
- Plataforma de comunicaciones de datos de Cisco que combina
las funciones de un servidor de acceso Cisco con módems
analógicos y digitales, CSU, y bancos de canal T1.
- Optimizada para acceso de módem de alta velocidad
- Adecuada para aplicaciones de discado, incluyendo acceso al
host, correo electrónico, transferencia de archivos y acceso de
discado a una LAN. También conocida como Cisco Access Server
5100.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
SERIES DE ROUTERS CISCO
• Cisco 7000
- Plataforma de router de extremo superior que soporta una amplia
gama de interfaces de red y tipos de medios y se encuentra
diseñada para su uso en redes empresarias.
- Ejecutan el software Cisco IOS y soportan la reconfiguración de
software en línea, OIR, arranque rápido, control ambiental,
autodiagnósticos, fuentes de alimentación redundantes, y
memoria Flash.
• Cisco 7500
- Plataforma de routers multiprotocolo de extremo superior,
diseñados para su uso en redes empresarias.
- Ejecutan el software Cisco IOS e implementan una arquitectura
de multiprocesador distribuida.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
GATEWAYS Ó COMPUERTAS DE RED
• Interconectan elementos que posean diferentes arquitecturas de
redes, permitiendo que estas coexistan en un ambiente integrado.
• Permiten la completa conversión de protocolos de una
Arquitectura de Red a otra.
• Son mucho más complejos que el resto de los dispositivos de
interconexión pues deben realizar la transformación de un
conjunto de protocolos sin que pierdan significado.
- Ejemplo: Caso de conexión de PC a Macrocomputadoras IBM
(Arquitectura SNA).
• También se conocen con el nombre de Conversores de
Protocolos.
• Trabajan sobre los 7 niveles del modelo OSI
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
OTRAS DENOMINACIONES EN LA INTERCONEXIÓN DE REDES
• Por ejemplo Novell llama ROUTERS a sus dispositivos de
interconexión (incluyendo a los que realizan funciones de
puentes) y los clasifica como routers internos si coincide con el
servidor de ficheros y como routers externos si no realizan
simultáneamente esta función.
• Es usual que la literatura TCP/IP denomine a los dispositivos de
interconexión gateways aunque estén trabajando con información
de la capa de red y sean en realidad Routers.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
PRODUCTOS AVANZADOS PARA LA INTERCONEXIÓN DE REDES
Existen productos avanzados en el mercado para la interconexión
de redes:
• Ej: los llamados BROUTERS (unión de los términos Bridges y
Router) que realizan funciones de puente o de ruteros según la
necesidad de conectividad.
• Surgimiento de los Hubs Inteligentes y de los Switch de capa 2,
capa 3 y de capa 4.
S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES
DIAGRAMA SIMPLE DE SELECCION
Segmentar
Tráfico
Igual
MAC
Enrut
de
IP
Repetidores
Routers
Bridges
Si
No
No
Si
Si
Si
Necesidad de
extender
la red
No
Routers

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  • 1. Teleinformática II – SIS 252 Sergio Ugrinovic © 2007 USFX ● Facultad de Tecnología INTERCONEXIÓN DE REDES
  • 2. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES INTRODUCCION Premisas de partida: • Existencia de redes diferentes, LAN, WAN. • No existencia de una única tecnología de red que satisfaga las necesidades de todos los usuarios • Los usuarios piden interconexión universal interconectar redes Necesidad de
  • 3. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES OBJETIVO DE LA INTERCONEXIÓN DE REDES Dar servicio de comunicación de datos que involucre diversas redes con diferentes tecnologías de forma transparente para el usuario final SF. Subred RDSI Subred Token-Ring Subred X.25 Subred FDDI Subred Ethernet SF SF SF SF SF SF SF
  • 4. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES Física Enlace de datos Red Física Enlace de datos Red Transporte Sesión Presentación Aplicación Física Enlace de datos Red Transporte Sesión Presentación Aplicación Física Enlace de datos Red Física Enlace de datos Red Física Enlace de datos Red Física Enlace de datos Red Transporte Sesión Presentación Aplicación Física Enlace de datos Red Transporte Sesión Presentación Aplicación Física Enlace de datos Red Transporte Sesión Presentación Aplicación Física Enlace de datos Red Transporte Sesión Presentación Aplicación Física Enlace de datos Red Física Enlace de datos Red Sistemas Intermedios INTERCONEXIÓN SEGÚN EL MODELO OSI “establecer los medios, procedimientos y soluciones que permitan la perfecta comunicación de sistemas capa a capa, independientemente de la arquitectura a la que pertenezca.” mediante Sistemas Intermedios, para convertir de un protocolo a otro Sistemas Intermedios: sistemas auxiliares para interconexión de redes sin incluir todos los niveles OSI
  • 5. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES DISPOSITIVOS DE INTERCONEXIÓN SEGÚN OSI (Gateways ó Pasarelas)
  • 6. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES DISPOSITIVOS DE CAPA Capa 1: Repetidores y Hubs reenvían bits individuales entre segmentos Capa 2: Bridge y Switch almacenan y reenvían tramas de enlace de datos entre dos LANs contiguas Capa 3: Routers reenvian paquetes entre redes diferentes Capa 4: Gateways intercambian flujos de datos en la capa de transporte
  • 7. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES REPETIDORES • Permiten la interconexión a nivel físico, de segmentos de red • Dispositivos con un solo puerto de "entrada" y un solo puerto de "salida“ • Relacionados con la especificación de las señales eléctricas u ópticas que se transmiten por el medio. Funciones: • Amplificar y regenerar la señal, compensando la atenuación y distorsión debidas a la propagación por el medio físico. • Son, por consiguiente, transparentes al subnivel MAC y superiores
  • 8. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES CARACTERÍSTICAS DE LOS REPETIDORES • Permiten incrementar la longitud de la red. • Permiten la conexión de diferentes tipos de medio físico • El número total de repetidores que se pueden incorporar en una red está limitado por la longitud máxima de la misma debido a la arquitectura, - por ejemplo, 4 para 2500 m en IEEE 802.3 ó Ethernet.
  • 9. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES CARACTERÍSTICAS DE LOS REPETIDORES • Operan con cualquier tipo de protocolo, sólo trabajan con señales físicas. • No procesan tramas, con lo que el retardo es mínimo. • No aíslan tráfico, el ancho de banda del medio está compartido por todas las estaciones, independientemente de la sección de la red en que estén ubicadas. - Debido a esto existen más riesgos de colisión y más posibilidades de congestión de la red • Son de bajo coste, debido a su simplicidad.. • Se utilizan tanto redes de área local como en redes de área extensa.
  • 10. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES CONCENTRADORES ó HUB • Es un repetidor multipuerto que amplifica y distribuye todas las señales que le llegan a todas las estaciones conectadas • Opera a nivel de la capa física, al igual que los repetidores • Simplemente une conexiones y no altera las tramas que le llegan.. • Sencillez de modificaciones, cambios o adiciones de nodos. • Soporte a múltiples estándares de red LAN. • Soporte de varios tipos de medios de comunicación. • Permite centralizar el cableado de una red. • Son la base para las redes de topología tipo estrella
  • 11. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES CLASES DE HUB´s • Un concentrador funciona repitiendo cada paquete de datos en cada uno de los puertos con los que cuenta, excepto en el que ha recibido el paquete, de forma que todos los puntos tienen acceso a los datos. También se encarga de enviar una señal de choque a todos los puertos si detecta una colisión. Existen 3 clases. • Pasivo: No necesita energía eléctrica. • Activo: Necesita alimentación. • Inteligente: También llamados smart hubs son hubs activos que incluyen microprocesador
  • 12. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES TIPOS DE HUB´s HUB 10BaseT: HUB TokenRing denominado Unidad de Acceso Multiestación (MAU, Multiestation Access Unit). • Repiten la señal de datos únicamente a la siguiente estación en el anillo y no a todos los nodos conectados a ella • La señal llega a través de cables de par trenzado a una de los puertos, siendo regenerada eléctricamente y enviada a las demás salidas. • Se encarga de desconectar las salidas cuando se produce una situación de error. • Por lo general, el hub tiene de 8 a 24 puertos además de un conector BNC para 10base2 y un puerto AUI para un transceiver 10base5.
  • 13. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES MODELOS DE HUB´s • Puertos Fijos • Apilables • De Chasís • De alto rendimiento
  • 14. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES PROBLEMAS Repetidores • Límites de distancia • No separación de tráfico • Falta de seguridad • Por lo general no poseen gestión de red Concentradores • Emplean métodos de difusión. • Lo que reciben lo transmiten por todos sus puertos. • Transmisiones simultáneas provocan colisiones Necesidad de otro dispositivo de interconexión
  • 15. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES BRIDGES O PUENTES • Operan a Nivel de Enlace interconectando LAN´s a partir de sus direcciones MAC. (Medium Access Control, Control de Acceso al Medio) • Almacena y reenvía las tramas de una LAN a otra • Conectan LAN separadas para crear lo que aparenta ser una sola red muy grande pero con tráfico segmentado. B B B B B B B B B LAN B B B B B B B B B LAN • Suficientemente inteligentes para detectar que equipo esta a cada lado, esto permite que solo los mensajes que necesitan para al otro lado pasen por el bridge
  • 16. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES CARACTERISTICAS DE LOS BRIDGES O PUENTES • Sólo manejan direcciones de procedencia y destino a nivel MAC, chequean errores y realizar modificaciones menores a la trama antes de enviarla (tales como añadir o quitar campos de la cabecera de nivel de enlace). • Son transparentes a los protocolos de nivel superior. • Pueden unir LAN de igual o de diferente topología.. • Usualmente poseen diferentes interfaces para cableado lo cual permite diferentes medios de comunicación. • Los puentes pueden ser locales (unen LAN directamente) o remotos (conectan LAN a través de WAN). • Los puentes pueden ser simulados por software en una estación que posea dos o más tarjetas de red. • Pueden ser dedicados o no.
  • 17. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES BRIDGES LOCALES Y REMOTOS Locales • unen LAN físicamente cercanas) Remotos • conectan LAN s a través enlaces punto a punto o WANs
  • 18. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES BRIDGES REMOTOS • Dos opciones
  • 19. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES TAREAS BÁSICAS DE LOS BRIDGES • Son independientes del protocolo de red: ENLACE IPX IPX LAT LAT IP IP RED Ethernet 802.2 802.3 Bridge Terminal Server Vax (DECnet) SUN (TCP/IP) Novell Server ENLACE IPX IPX LAT LAT IP IP RED Ethernet 802.2 802.3 Bridge Terminal Server Vax (DECnet) SUN (TCP/IP) Novell Server • Filtran tráfico en función de campos de la trama MAC (dirección de origen y de destino).. • Revisan la dirección asociada con cada trama. - Si la dirección es la correspondiente a un nodo de la LAN por donde le llega la trama no la pasa a la otra LAN, la descarta. - Por el contrario, si la trama posee una dirección que corresponde a otra LAN, la envía a dicha red según la regla de acceso al medio que esta posea. - Con esto segmentan el tráfico.
  • 20. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES CARACTERÍSTICAS TÍPICAS DE LOS BRIDGES • Soportan varios medios físicos: - coaxial, - UTP, - STP, - fibra óptica. • Capacidad de filtrar, con velocidades en torno a 15-20.000 tramas/s • Gestionables de forma local o remota. Normalmente con gestión abierta (SNMP)
  • 21. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES TIPOS DE PUENTES SEGUN IEEE 802 • Spanning Tree Protocol Bridge o Transparent Protocol Bridge (Protocolo de Arbol en Expansión o Transparente, STP). - Estos bridges deciden qué paquetes se filtran en función de un conjunto de tablas de direcciones almacenadas internamente. Su objetivo es evitar la formación de lazos entre las redes que interconecta. Se emplea normalmente en entornos Ethernet. • Source Routing Protocol Bridge (Bridge de Protocolo de Encaminamiento por Emisor, SRP). - El emisor ha de indicar al bridge cuál es el camino a recorrer por el paquete que quiere enviar. Se utiliza normalmente en entornos TokenRing. • Source Routing Transparent Protocol Bridge (Bridge de Protocolo de Encaminamiento por Emisor Transparente, SRTP). - Este tipo de bridges pueden funcionar en cualquiera de las técnicas anteriores.
  • 22. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES ENTORNOS DE USO DE LOS BRIDGE • Entornos locales (Ethernet, Token Ring...), que han sido ambos estandarizados por el mismo organismo (IEEE) y tienen una estructura de cabeceras parecidas. • Util para redes iguales con distintas velocidades. • Existencia de varias LAN en distintos departamentos de una organización y necesidad de interconectarlas. • Necesidad de dividir lo que lógicamente es una sola red tipo LAN en varias para acomodar la carga (tráfico). • Distancia entre las máquinas de una organización más allá de lo que permite la norma de cableado empleada en la LAN. • Dispersión geográfica de una institución en varios edificios donde es difícil tender cables (se pueden usar puentes y enlaces inalámbricos). • Permitir fiabilidad pues aísla LAN y nodos defectuosos al realizar discriminación de tráfico. • Contribuir a la seguridad de la información pues permite unir varios segmentos del mismo tipo (Ethernet por ejemplo) con el fin de obtener mayor privacidad. El tráfico local de cada segmento no será enviado a otros. Sólo se enviarán los que tengan dirección destino en otro segmento.
  • 23. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES LIMITACIONES DEL USO DE BRIDGES • No se adaptan bien a redes con diferentes protocolos MAC. • Si las LANs tienen diferentes formatos de trama, hay una inversión de tiempo en la transformación de la trama. • Si los tamaños máximos de trama son distintos hay una perdida de información pues los puentes no pueden dividir la trama. • Carecen de la escalabilidad necesaria para construir redes de gran tamaño pues no seleccionan rutas
  • 24. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES SWITCH - CONMUTADORES • Dispositivo de capa 2. (igual que un puente) • Tienen la funcionalidad de los Hub • Y capacidad de asignar todo el ancho de banda de forma exclusiva a cualquier comunicación entre sus puertos. (Regulación de trafico) • Se denomina puente multipuerto
  • 25. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES SWITCH - CONMUTADORES • Conmutación y filtrado de tramas basados en direcciones MAC de capa 2 • Envía las tramas de acuerdo con tablas de encaminamiento con las direcciones MAC, asociadas a cada una de sus puertos.
  • 26. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES EJEMPLO TABLA DE CONMUTACIÓN
  • 27. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES SWITCH - CARACTERISTICAS Permiten: • Aumentar el ancho de banda efectivo. • Dividir la red en múltiples dominios de colisiones. • Requieren modificación en la técnica de acceso al medio. • Poseen una memoria interna en donde se guarda las direcciones MAC de todos los equipos que a él están conectados. A esta base de datos se le conoce como Switch DataBase • Atendiendo a dirección destino, transmite sólo en esa(s) dirección(es).
  • 28. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES EJEMPLO DE LA BASE DE DATOS Switch R ! Hub
  • 29. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES SWITCH SIMÉTRICO - CONMUTACIÓN SIMÉTRICA Proporciona conexiones conmutadas entre puertos con el mismo ancho de banda, Ej.: 10/10 ó 100/100 Mbps)
  • 30. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES SWITCH ASIMÉTRICO - CONMUTACIÓN ASIMÉTRICA Proporciona conmutación entre anchos de banda diferentes Ej 10/100 Mbps
  • 31. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES DIFERENCIAS ENTRE BRIDGES Y SWITCHES • Un Bridge se limita a almacenar y reenviar y evita las colisiones pues debido a su modo de actuar, separa dominios de colisiones. • Un Switch es más rápido, no espera a recibir toda la trama para retransmitirla. Puede actuar de dos métodos :
  • 32. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES OPERACIÓN ALMACENAMIENTO Y ENVÍO Almacena tramas recibidas en un buffer para su validación. Calcula la verificación de Redundancia Cíclica CRC y verifica la longitud de la trama El Switch busca la dirección destino en la trama, y envia la trama al destino Origen Destino
  • 33. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES OPERACIÓN ALMACENAMIENTO Y ENVÍO • Requiere grandes buffers por puerto si los puertos son de diferente velocidad. • Permite realizar funciones de filtraje pues sólo las tramas buenas son reenviadas al puerto correcto. • Evita la propagación de errores a través de toda la red eliminando las tramas erradas o truncadas. • Previene el malgasto de ancho de banda sobre la red destinataria al no enviar tramas inválidas o incorrectas. • La desventaja es que incrementa ligeramente el tiempo de respuesta del switch. Introduce una demora en el envío de tramas entre 64 μs y 1.2ms dependiendo del tamaño de la trama
  • 34. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES MÉTODO DE CORTE El Switch empieza a enviar la trama antes de recibirla completamente desde el puerto origen después de leer la dirección MAC destino y verifica en la Tabla de conmutación Este modo reduce la latencia de la transmisión pero la detección de errores es pobre. Destino Origen
  • 35. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES MÉTODO DE CORTE • Solo algunos de los bytes de la trama son leídos para obtener la dirección fuente y destino. • Los tramas pasan al segmento destino sin que se chequee la presencia de errores por lo que tramas invalidas llegan a otros segmentos. • Puede ocasionar un pequeño exceso de trafico no útil. • Requiere menos tiempo de procesamiento y reduce la demora de transmisión de los paquetes, con independencia del tamaño de la trama, a 20 μs o menos. • Generalmente se utiliza entre puertos de igual velocidad.
  • 36. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES OTRAS POSIBILIDADES DE LOS SWITCH Además de segmentar la red, los switch brindan otras posibilidades muy útiles para el buen desempeño de la misma. Estas son: • Priorización de Tráfico • Puertos Troncales • Redes Locales Virtuales (VLANs) • Fast IP
  • 37. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES PRIORIZACIÓN DE TRÁFICO Permite que datos a los que se le asigna una alta prioridad • contenido multimedia, • vídeo-conferencia, • aplicaciones en tiempo real sean priorizados en el Switch, sin ser detenidos por otros datos.
  • 38. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES PUERTOS TRONCALES • Son conexiones que permiten a los Switchs comunicarse a través de varios enlaces paralelos. Puertos Troncales • Proporcionan redundancia en el enlace • Pueden potenciar el doble, el triple y hasta el cuádruple del ancho de banda de una conexión.
  • 39. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES REDES LOCALES VIRTUALES (VLAN) • Se crean introduciendo restricciones de conectividad entre puertos de un Switch (o de varios switches). • Son redes formadas por varios equipos agrupados en cualquier lugar de la red que pueden comunicarse como si estuvieran en el mismo segmento físico de red. • El empleo de redes virtuales limita el tráfico de broadcast. VLAN A VLAN B ROUTER
  • 40. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES ROUTERS - ENRUTADORES • Operan en la capa 3 –RED- del modelo OSI • Basan su funcionamiento en protocolos específicos del nivel de red (IP, IPX, etc.) • Participan en el enrutamiento de la información, tomando decisiones de como y a donde dirigir los paquetes.
  • 41. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES PROTOCOLOS ENRUTABLES Y NO-ENRUTABLES • Protocolos enrutables: transportan información de ruta. • Ejm: TCP/IP, APPN, DecNet, IPX, XNS . • Protocolos no enrutables: No transportan información de ruta. • Ejm: NetBios, LAT, DEC y SNA jerárquico
  • 42. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES ROUTERS - CARACTERISTICAS • Para tomar decisiones con respecto al envío de datos, los routers usan un esquema de direccionamiento de Capa 3 basadas en grupos de direcciones de red - direcciones lógicas ó Clases direcciones IP - • En lugar de direcciones MAC.(direcciones físicas) que usan los puentes y los switches. • Como las direcciones IP se implementan en software, y se relacionan con la red en la que un dispositivo está ubicado, a veces estas direcciones de Capa 3 se denominan direcciones de protocolo, o direcciones de red. • Son dependientes del protocolo particular de cada red. • Permiten conectar redes que poseen tramas y estructura de direcciones físicas totalmente incompatibles (Ej: LAN con WAN).
  • 43. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES ROUTER - FUNCIONES PRIMARIAS • Segmentar la red dentro de dominios individuales de brodcast. • Suministrar un envió inteligente de paquetes. • Soportar rutas redundantes en la red. • Proporcionar seguridad a través de sotisficados filtros de paquetes, en ambiente LAN y WAN. • Permitir diseñar redes jerarquicas, que delegen autoridad y puedan forzar el manejo local de regiones separadas de redes internas. • Integrar diferentes tecnologías de enlace de datos, tales como Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring, FDDI y ATM.
  • 44. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES ROUTERS - OPERACIÓN • Los routers raramente se encuentran aislados entre sí. • Suelen estar interconectados, formando una especie de “telaraña” que hace posible el tráfico de datos entre redes separadas físicamente • Los datos se envían a los routers y no a través de ellos • Solamente analizan la información a ellos dirigida. • Basan su decisión en la dirección de nivel de red. • Mantienen una tabla de rutas por cada protocolo que soportan
  • 45. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES TABLAS DE ENRUTAMIENTO La decisión de enrutamiento se toma a partir de la información de destino que lleva cada paquete y las rutas señaladas en la tabla de enrutamiento de cada router Las tablas de enrutamiento pueden ser : • Estáticas ( Redes pequeñas): actualización de las tablas es manual • Dinámicas (Grandes redes): actualización de las tablas las realiza el propio router automáticamente El enrutamiento puede ser hecho “al vuelo” o por la técnica de almacenamiento y reenvío.
  • 46. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES ROUTERS LOCALES • interconectan redes LAN, por conexión directa de los medios físicos de ambas al router. • Para delimitar tráficos de red entre redes de área local
  • 47. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES EJEMPLO ESQUEMA INTERCONEXION REDES LAN Ethernet A 192.31.56.0 192.31.56.250 Anillo FDDI 192.31.60.0 192.31.60.250 192.31.56.7 192.31.56.5 192.31.63.4 192.31.63.9 Ethernet B 192.31.63.0 192.31.60.240 192.31.63.250 A red WAN Se asigna una subred a cada segmento de red, de forma que si se desea contactar con una estación fuera del segmento (subred), se tienen que atravesar los routers correspondientes, Cada Router posee dos direcciones una por LAN
  • 48. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES ESQUEMA INTERCONEXION LAN - WAN Física 1 MAC LLC RED Capas Superiores Física 1 MAC LLC RED Física 2 ENLACE Física 3 MAC LLC RED Capas Superiores Física 2 MAC LLC RED Física 3 ENLACE RED DE AREA LOCAL RED DE AREA LOCAL RED DE AREA EXTENSA HOST A HOST B ROUTER ROUTER
  • 49. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES ROUTERS DE ÁREA EXTENSA Routers conectados a través de tecnologías WAN
  • 50. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES COMPONENTES BÁSICOS DE UN ROUTER • Básicamente, se considera un router como un computador especial que funciona solo en las tres primeras capas de la arquitectura TCP/IP, - al que se la han eliminado una serie de componentes físicos y funcionalidades lógicas que no necesita para su trabajo, - mientras que se le han añadido otros componentes de hardware y de software que le ayudan en su trabajo de enrutamiento. • Necesitan sistemas operativos para ejecutar aplicaciones de software, denominado Sistema Operativo de Internetworking (IOS) para ejecutar archivos de configuración.
  • 51. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES Componentes de Configuración Interna de un Router RAM/DRAM: (Random Access Memory) • Almacena tablas de enrutamiento, caché ARP, caché de conmutación rápida, búfering de paquetes (RAM compartida) y colas de espera de paquetes. • La RAM también proporciona memoria temporal y/o de ejecución para el archivo de configuración del router, mientras el router se enciende. • El contenido de la RAM se pierde cuando se apaga o se reinicia el router. NVRAM: RAM no volátil. • Almacena el archivo de configuración de inicio/copia de respaldo del archivo de configuración de un router. • El contenido no se elimina cuando se apaga o se reinicia el router.
  • 52. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES Componentes de Configuración Interna de un Router Flash: ROM borrable y reprogramable. • Contiene la imagen y microcódigo del sistema operativo. • Permite actualizar el software sin eliminar y reemplazar chips en el procesador. • El contenido se conserva cuando se apaga o reinicia el router. • Se pueden almacenar múltiples versiones del software IOS en la memoria Flash ROM: (Read Only Memory=Memoria de Solo Lectura), • Contiene diagnósticos de encendido, un programa bootstrap y software del sistema operativo. • Las actualizaciones de software en ROM requieren el reemplazo de chips enchufables en el CPU
  • 53. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES Componentes de Configuración Interna de un Router Interfaz: • El router posee una serie de puertos o interfaces físicas, puntos de conexión del mismo con las diferentes redes a las que está unido, y a través de los cuales se produce la entrada y salida de paquetes al equipo • Puede estar en un motherboard o en un módulo de interfaz separado • El número de interfaces depende del tipo y funcionalidades del router
  • 54. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES SERIES DE ROUTERS CISCO • Cisco 1000 - Productos de acceso multiprotocolo fáciles de instalar y económicos, que han sido diseñados para oficinas pequeñas y otros sitios remotos. La serie Cisco 1000 incluye un router RDSI, un router asíncrono y extensores LAN. • Cisco 2500 - Cualquiera de los routers y servidores de acceso de la serie Cisco 2500, incluyendo routers de una sola LAN, de misión específica, routers de la gama inferior de productos y routers con LAN duales. La serie Cisco 2500 se encuentra diseñada para las oficinas pequeñas y otros sitios remotos y ejecuta el software Cisco IOS. A veces se denomina la serie Cisco Access Server 2500
  • 55. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES SERIES DE ROUTERS CISCO • Cisco 4000 - Diseñados para una amplia gama de entornos informáticos de red. Los routers de la serie Cisco 4000 ejecutan el software Cisco IOS y se los puede optimizar para entornos específicos con configuraciones adaptadas. • Cisco 5100 - Plataforma de comunicaciones de datos de Cisco que combina las funciones de un servidor de acceso Cisco con módems analógicos y digitales, CSU, y bancos de canal T1. - Optimizada para acceso de módem de alta velocidad - Adecuada para aplicaciones de discado, incluyendo acceso al host, correo electrónico, transferencia de archivos y acceso de discado a una LAN. También conocida como Cisco Access Server 5100.
  • 56. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES SERIES DE ROUTERS CISCO • Cisco 7000 - Plataforma de router de extremo superior que soporta una amplia gama de interfaces de red y tipos de medios y se encuentra diseñada para su uso en redes empresarias. - Ejecutan el software Cisco IOS y soportan la reconfiguración de software en línea, OIR, arranque rápido, control ambiental, autodiagnósticos, fuentes de alimentación redundantes, y memoria Flash. • Cisco 7500 - Plataforma de routers multiprotocolo de extremo superior, diseñados para su uso en redes empresarias. - Ejecutan el software Cisco IOS e implementan una arquitectura de multiprocesador distribuida.
  • 57. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES GATEWAYS Ó COMPUERTAS DE RED • Interconectan elementos que posean diferentes arquitecturas de redes, permitiendo que estas coexistan en un ambiente integrado. • Permiten la completa conversión de protocolos de una Arquitectura de Red a otra. • Son mucho más complejos que el resto de los dispositivos de interconexión pues deben realizar la transformación de un conjunto de protocolos sin que pierdan significado. - Ejemplo: Caso de conexión de PC a Macrocomputadoras IBM (Arquitectura SNA). • También se conocen con el nombre de Conversores de Protocolos. • Trabajan sobre los 7 niveles del modelo OSI
  • 58. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES OTRAS DENOMINACIONES EN LA INTERCONEXIÓN DE REDES • Por ejemplo Novell llama ROUTERS a sus dispositivos de interconexión (incluyendo a los que realizan funciones de puentes) y los clasifica como routers internos si coincide con el servidor de ficheros y como routers externos si no realizan simultáneamente esta función. • Es usual que la literatura TCP/IP denomine a los dispositivos de interconexión gateways aunque estén trabajando con información de la capa de red y sean en realidad Routers.
  • 59. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES PRODUCTOS AVANZADOS PARA LA INTERCONEXIÓN DE REDES Existen productos avanzados en el mercado para la interconexión de redes: • Ej: los llamados BROUTERS (unión de los términos Bridges y Router) que realizan funciones de puente o de ruteros según la necesidad de conectividad. • Surgimiento de los Hubs Inteligentes y de los Switch de capa 2, capa 3 y de capa 4.
  • 60. S. UGRINOVIC SIS 252 - INTERCONEXION DE REDES DIAGRAMA SIMPLE DE SELECCION Segmentar Tráfico Igual MAC Enrut de IP Repetidores Routers Bridges Si No No Si Si Si Necesidad de extender la red No Routers