Dispositivos de Interconexion de redes LAN En la creacion de interredes corporativas flexibles, es necesario frecuentemente interconectar redes de area local (LAN) individuales, tanto localmente, como usando enlaces de datos de redes WAN para cubrir grandes distancias. Entre los principales tipos de dispositivos de interconexion que son importantes en las redes corporativas actuales, ofreciendo comunicación entre segmentos de red de area local LAN, podemos nombrar a cinco: Repetidores Concentradores (HUB) Puentes Conmutadores Enrutadores
Dispositivos de Interconexion de redes LAN En forma general se pueden diferenciar estos dispositivos desde un punto de vista del modelo OSI, de acuerdo a la capa en que cada uno de ellos establece una conexión LAN-a-LAN. Repetidores : Nivel 1 OSI Bridge o puentes : Nivel 2 Conmutadores : Nivel 2 y nivel 3 Enrutadores: Nivel 3
Repetidores Un repetidor permite construir un enlace de datos de red LAN que excede la longitud limite de un solo segmento de cable físico. Un repetidor recibe una señal de un segmento de cable y la retransmite, con su intensidad original, hacia uno o mas segmentos de cable. El numero de repetidores que se pueden conectar en cascada esta limitada generalmente por una tecnologia de red LAN particular.
Repetidores Un dispositivo que hace la funcion de repetidor opera en la capa fisica del modelo OSI y es TRANSPARENTE a todos los protocolos que operan en las capas situadas por encima de la capa fisica.
Repetidores El uso de un repetidor entre dos segmentos de cable de red LAN requiere que se use el mismo protocolo de capa fisica para el envio de las señales sobre todos los segmentos de cable, aunque los cables sean de diferentes caracteristicas fisicas . Los repetidores se usan para interconectar segmentos de cables situados relativamente cerca entre si. Los repetidores no se pueden usar para interconectar un enlace de datos de una red LAN con un enlace de datos de una red WAN.
Repetidores Un repetidor puede ser diseñado para soportar diferentes tipos de cables de red LAN en la misma red de area local, en la medida que los protocolos de capa física sean compatibles en todos los segmentos de cable
Concentradores (HUB) Estos dispositivos permiten la interconexión de diferentes estaciones y segmentos de red. Según su forma de trabajo los podemos subdividir en los siguientes tipos: Concentrador Simple Concentradores estáticos configurables Concentradores dinámicos
Concentradores (HUB) Concentrador simple Un concentrador simple proporciona una sola conexión a un segmento de medio de transmisión primario y a un número de puertos, cada uno de los cuales puede estar conectado a una sola estación mediante una conexión punto a punto.
Concentradores (HUB) Concentrador simple Un concentrador simple permite que un grupo de dispositivos puedan ser conectados a un solo punto tal como un gabinete de interconexión.
Concentradores (HUB) Concentrador simple Un concentrador puede ser usado en una LAN convencional para crear una estructura estrella en la cual el concentrador se encuentra en el centro de la misma. Estos son usados usualmente en redes que usan tecnología LAN convencional
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables Este es un concentrador que permite que los segmentos de cable que terminan en los puertos del concentrador sean interconectados de diferentes maneras, dependiendo del tipo de configuración deseada. Estos son usados frecuentemente en la tecnología convencional de redes LAN para permitir que grupos de dispositivos sean configurados en diferentes grupos de trabajo. Existen varios concentradores del tipo configurable, los cuales proporcionan diversas capacidades.
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables Existen tres propósitos principales para los que se usan este tipo de concentradores: Facilitar la realización de cambios de la configuración de redes LAN Incrementar el ancho de banda disponible para los equipos individuales dentro de la red LAN. Permitir el control del tráfico que fluye entre los grupos de trabajo dentro de la red LAN.
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables Un concentrador configurable permite generalmente que el concentrador sea conectado a dos o más segmentos de medios de transmisión de red LAN primarios a través de un componente llamado panel de conexiones (backplane). El panel de conexiones es usado para controlar la manera en que los sistemas conectados a los puertos del concentrador son conectados a los segmentos de cable unidos al panel de conexiones.
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables Existen tres tipos principales: 1.- Con módulo asignable; 2.- Con bancos de puertos asignables; y 3.- Con puertos asignables.
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables con modulo asignable
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables con módulo asignable En la figura, cada concentrador conecta su conjunto de puertos a uno de los segmentos de medio de transmisión de red LAN en su panel de conexiónes. Cuando una señal se recibe por un puerto, ella es retransmitida a todos los otros puertos del módulo y al segmento de medio de transmisión primario al cual los puertos del módulo están conectados.
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables con módulo asignable Todos los dispositivos conectados al concentrador, y todos los dispositivos conectados al segmento del medio de transmisión primario, forman un grupo de trabajo. Esto permite aislar el trafico de un grupo de trabajo de otro grupo de trabajo
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables con módulo asignable Las estaciones conectadas directamente a un concentrador pueden ser cambiadas a un grupo de trabajo diferente cambiando la conexión dentro del concentrador a otros segmentos de medio de transmisión.primario
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables con módulo asignable La desventaja de este concentrador es que todos los dispositivos conectados directamente a los puertos del concentrador deben estar en el mismo grupo de trabajo, y todos, deben estar unidos al mismo segmento de medio de transmisión primario.
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables con módulo asignable La idea de esta segmentación es evitar que la performance de un segmento baje debido al exceso de tráfico por existir una gran cantidad de dispositivos conectados a él, lo que puede generar que la capacidad de transmisión sea excedida.
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos configurables con módulo asignable Se pueden usar enrutadores o puentes para interconectar los segmentos de cable individuales entre sí, permitiendo que algún tipo de tráfico fluya de un segmento a otro en forma selectiva. Un enrutador proporciona una mayor aislación de tráfico que un Bridge.
Concentradores (HUB) Concentradores estáticos asignables con asignación de bancos de puertos En este equipo los puertos son divididos en bancos permitiendo que cada banco de puertos sea conectado a un segmento primario diferente. Esto ofrece mayor flexibilidad para la formación de grupos de trabajo.
Concentradores (HUB) Estos poseen paneles de conexión sofisticados que permiten que todos sus puertos sean asignados individualmente a segmentos primarios diferentes. Concentradores estáticos asignables con asignación de bancos de puertos
Concentradores (HUB) Observaciones La configuración de estos dispositivos es controlada físicamente a través de DIP Switches o uniones físicas (jumper), dentro del concentrador. En toros casos la configuración puede ser controlada a través de software de gestión de red.
Concentradores (HUB) Concentradores Dinámicos Estos son un alternativa a los concentradores estáticos, siendo capaces de cambiar la configuración automáticamente durante su operación. A estos se les llama generalmente conmutadores de red LAN (LAN Switches) o concentradores conmutadores. Estos son diseñados para proporcionar la flexibilidad de conmutación asociada generalmente con las redes ATM que usan tecnolgía de transmisión LAN convencional.
Bridge o Puentes Se usan típicamente en el ambiente de redes LAN convencionales para interconectar dos o más subredes LAN separadas. En lo esencial un puente envía tramas de una subred LAN a otra. Algunos toman conocimiento de la dirección de las estaciones que se pueden alcanzar en cada subred de enlace de datos que ellos unen, de modo que pueden enviar selectivamente el tráfico que necesita cruzar a través del puente.
Bridge o Puentes Este opera en la subcapa de Control de Acceso al Medio de la capa de Enlace de Datos y es transparente al software que opera en las capas por encima de la subcapa de Control de Acceso al Medio.
Bridge o Puentes Pueden interconectar redes que usan diferentes técnicas de TX y/o diferentes técnicas de control de acceso al medio. Así, un puente puede ser usado para interconectar una LAN Ethernet que usa cable coaxial con una LAN Ethernet que usa cable de pares trenzados. Estos extienden la longitud efectiva de una red LAN, permitiendo la conexión de estaciones que no pueden ser conectadas mediante repetidores.
Bridge o Puentes Igualmente, un par de puentes con una red WAN como enlace de datos entre ellos, pueden ser usados para interconectar dos o más redes LAN en diferentes localidades geográficas.
Bridge o Puentes El mecanismo que usan se denomina generalmente facilidad de almacenamiento y reenvío, pues las tramas son almacenadas temporalmente y luego enviadas a una estación en alguna otra red LAN Las redes interconectadas se consideran una sola subred. Para esto las direcciones de las estaciones en la subred debe ser única y deben usar el mismo formato de dirección de estación. Otra forma de denominar las redes conectadas a través de puentes es como LAN extendidas.
Bridge o Puentes Los puentes pueden hacer filtrado de tramas, determinando, basado en la dirección de destino de cada trama, si esta debe ser transmitida o no a través del puente a cualquier otro enlace al cual este conectado. Esto lo hacen basados en cualquiera de los campos de la Capa 2. El filtrado puede ser programado para rechazar todas las tramas emitidas desde una red en particular. Debido a que la información de la capa de Enlace de Datos incluye usualmente una referencia a un protocolo de capa superior, los puentes pueden filtrar este parámetro.
Bridge o Puentes Puentes locales y remotos
Bridge o Puentes Puentes locales: Los puentes locales proporcionan una conexión directa entre múltiples segmentos de red LAN en la misma área. Puentes remotos: Los puentes remotos conectan múltiples segmentos de red LAN en diferentes áreas, usualmente sobre redes portadoras que suministren líneas de telecomunicaciones.
Bridge o Puentes Puentes para redes homogéneas y heterogéneas:
Bridge o Puentes Puentes para redes homogéneas: Algunos puentes son puentes de MAC. Estos establecen la unión de puente entre redes homogéneas (por ejemplo, IEEE 802.3 e IEEE 802.3). Otros puentes pueden efectuar la traducción entre diferentes protocolos de capa de enlace de datos (por ejemplo, IEEE 802.3 e IEEE 802.5). Estos puentes se denominan puentes traductores (translation bridge). Esto no siempre es posible dado que una subred podría no soportar ciertos campos de trama y funciones de protocolos que si son soportados por la otra subred.
Bridge o Puentes Algoritmos de enrutamiento. De camino único (spanning tree algorthm) Con este algoritmo un puente toma conocimiento de las rutas apropiadas para enviar las tramas observando las transmisiones que tienen lugar en los enlaces de datos a los cuales el puente está conectado. El algoritmo permite determinar una estructura de árbol que se usa luego en una red LAN extendida en la cual sólo un trayecto conecta cualquier par de estaciones de ella. Si hay más de una ruta física entre las estaciones, sólo se usa el trayecto reflejado en la estructura de árbol
Bridge o Puentes Algoritmos de enrutamiento. Enrutamiento controlado por el sistema fuente (source routing) En este método se espera que cada estación conozca la ruta sobre la cuál enviar cada trama, y que incluya información de enrutamiento como parte de la trama. Si una estación no conoce la ruta, la estación difunde tramas de descubrimiento de rutas (route discovery) sobre la LAN extendida y luego usa las respuestas que recibe de vuelta para determinar la ruta apropiada a usar.
Bridge o Puentes Puentes transparentes Se denominan así debido a que su presencia y operación es transparente a los host de la red. Cuando estos son encendidos, ellos toman conocimiento de la topología de la red mediante el análisis de la dirección de la fuente contenida en las tramas entrantes que provienen de todas las redes conectadas al puente.
Bridge o Puentes Puentes transparentes Si el puente ve una trama que llega por la línea 1 desde el host A, este concluye que al host A se puede llegar a través de la red conectada a la línea 1. Mediante este proceso los puentes construyen la tabla mostrada en la figura.
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