Your SlideShare is downloading. ×
Tema n° 10 lan switcheadas   dispositivos de interconexión
Tema n° 10 lan switcheadas   dispositivos de interconexión
Tema n° 10 lan switcheadas   dispositivos de interconexión
Tema n° 10 lan switcheadas   dispositivos de interconexión
Tema n° 10 lan switcheadas   dispositivos de interconexión
Tema n° 10 lan switcheadas   dispositivos de interconexión
Tema n° 10 lan switcheadas   dispositivos de interconexión
Tema n° 10 lan switcheadas   dispositivos de interconexión
Tema n° 10 lan switcheadas   dispositivos de interconexión
Tema n° 10 lan switcheadas   dispositivos de interconexión
Tema n° 10 lan switcheadas   dispositivos de interconexión
Tema n° 10 lan switcheadas   dispositivos de interconexión
Tema n° 10 lan switcheadas   dispositivos de interconexión
Tema n° 10 lan switcheadas   dispositivos de interconexión
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Tema n° 10 lan switcheadas dispositivos de interconexión

1,764

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
1,764
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  1. Lección 02Solving Network Challenges with Switched LANTechnologyResumenComo LANs se congestiona progresivamente, varios factores se combinan para mermar sucapacidad. Las modernas LAN deben soportar un amplio rango de aplicaciones y servicios.La convergencia de la vos, los datos y el video, en las redes son la principal causa delavance en la tecnología. Todas estas redes demandan de conectividad a mayor velocidad ypresentan un numero de desafíos. La tecnología Switching ofrece una solución a estosretos. La adición de puentes y switches a la red pueden proporcionar una forma demaximizar la velocidad y eficiencia de las LANs reduciendo la congestión e incrementandoel ancho de banda. Esta lección, describe cómo la tecnología Switching contribuye a laeficiencia de las LANs.ObjetivosAl completar esta lección, será capaz de identificar las soluciones de tecnologías de LANSwitcheada para asuntos de redes Ethernet. Esta habilidad incluye el logro de los siguientesobjetivos: Identificar las causas típicas de la congestión de red en una LAN Ethernet. Enumerar las características y funciones de un Bridge en LAN congestionadas. Enumerar las características y funciones de un Switch. Comparar las perfomances de la red con Switch y Bridge.
  2.  Enumerar las tres funciones de un switch. Describe la forma de trabajo del Switching Describe cómo las LAN modernas usan tecnología Switching.Typical Causes of Network CongestiónAl igual que una ciudad cuando crece experimenta problemas, las redes experimentanproblemas de congestión que crecen con ellas. Este tópico describe las causas más comunesde la congestión de las redes.La principal razón para segmentar una LAN en pequeñas partes es para aislar el tráfico ypara lograr mejorar el uso del ancho de banda por usuario. Sin la segmentación, una LANrápidamente colapsa con el tráfico y las colisiones. Esta figura muestra una red que estásujeta a congestión por el uso de múltiples nodos o dispositivos que están conectados a unHUB.Las causas mas comunes de congestión de red son las siguientes: Incremento en las potencias de las computadoras y tecnología de redes: hoy endía, los CPUs, buses y periféricos son mucho más rápidos y más potentes que losusados en LANs anteriores. Por lo tanto, ellos pueden enviar mas datos y altasvelocidades a través de la red. Incremento en el volumen del tráfico de la red: El tráfico de la red es ahora máscomún, por que los recursos remotos son necesarios para llevara cabo el trabajobásico. Adicionalmente, los mensajes de Broadcast pueden afectar adversamente laestación final y la perfomance de la red, aunque TCP/IP no es un usuario dedifusión en general.
  3.  Aplicaciones que requieren gran ancho de banda: Los Software de Aplicación seestán tornando con mayor demanda de uso y de requerimiento de ancho de banda.Publicidad de escritorio, ingeniería de diseño, video sobre demenda (VoD),aprendizaje electrónico (e-learning) y flujo de video son aplicaciones que requierenconsiderable potencia de hardware y velocidad. Este requerimiento coloca una cargagrande en las redes para gestionar la transmisión de sus archivos y requiere decompartición de las aplicaciones de usuario.Bridges – Early Solutions to Network CongestionLa segmentación a nivel de capa 2 del modelo OSI puede reducir el problema decongestión y los puentes fueron en su época los encargados de esta gestión. Este tópicodescribe cómo los puentes alivian la congestión en la red.Los Bridges Ethernet son utilizados para dividir una simple LAN Ethernet en múltiplessegmentos. Este arreglo incrementa el número de dominios de colisiones y porconsiguiente reduce la congestión en la red.Algunas de las más importantes características de los Bridges son las siguientes: Bridges operan en capa 2 del modelo OSI. Bridges son más inteligentes que los Hubs. Los Bridges pueden analizar las tramasentrantes y reenviarlas (o anularlas), todo ello basado en la información específicade la dirección. Bridges pueden almacenar tramas entre dos o más segmentos de LAN.
  4.  Bridges crean mas dominios de colisiones, ocasionando que un dispositivotransmita simultáneamente sin causar una colisión. Bridges mantienen tablas MAC Address.El agregar Bridges a la red proporciona un número de beneficios, incluyendo los siguientes: Aislando los problemas potenciales de la red a segmentos específicos. Minimizando el tráfico de red innecesario por filtrado de las tramas de datos dentroo entre los segmentos de LAN. Extendiendo una LAN para cubrir mayores distancias por el ingreso de múltiplessegmentos.How Switches Segment the Ethernet NetworkLos Switches han reemplazado a los puentes. Los switches desempeñan mejor las tresfunciones en segmentación en una red Ethernet: Forwarding, Filtering y Flooding. Estetópico describe las mayores funciones e los switches.Los Switches Ethernet seleccionan el reenvío de la trama individual desde un puerto derecepción al puerto donde al destino está conectado. Esta selección de proceso de reenvíopuede ser entendido como el establecimiento de una conexión momentánea Punto a Puntoentre los nodos transmisor y receptor. La conexión es hecha solamente para enviar unasimple trama. Durante este instante, los dos nodos tienen una conexión del total de anchode banda entre ellos y representan una conexión lógica punto a punto.El Switch construye y mantiene una tabla llamada MAC (Memory Addressable Content),que corresponde a las direcciones de destino MAC con el respectivo puerto utilizado paraconectarse a un nodo. Por cada trama entrante, la dirección MAC destino en la cabecera de
  5. trama es comparada de la lista de direcciones de la tabla MAC. Las Switches usan estasdirecciones MAC para decidir si filtra, reenvía o difunde las tramas.Esta tabla muestra cómo los switches procesan las tramas UnicastCómo los Switches procesan tramas Unicast en una LAN EthernetStep Action1 Cuando una trama Unicast es recibida en un puerto, el Switch compara ladirección destino MAC con la dirección MAC contenida en esta tabla.2 Si el Switch determina que la dirección destino MAC de la trama reside en elmismo segmento de red que la fuente, este no reenvía la trama. Este procesoes llamado Filtrado (Filtering), y por este proceso los Switches reducen eltráfico de tramas innecesarias.3 Si el Switch determina que la dirección destino MAC de la trama no está enmismo segmento de red que la fuente, éste reenvía la trama al segmentoapropiado.4 Si el Switch no tiene una entrada para la dirección destino, este transmitirá latrama a todos los puertos excepto el puerto por donde la recibió. Esteproceso es llamado Flooding.
  6. SwitchesMientras que son similares a los Bridges, los SWITCH LAN tienen una característicaespecial que los hace efectivos en el alivio de la congestión de la red. Este tópico describeestas características de los Switches.Desde hace pocos años, los Switches se han convertido en parte fundamental demuchísimas redes. Los Switches segmentan la LAN en dominios de colisiones separados.Cada puerto del switch representa un dominio de colisión separado y proporciona el accesocompleto al medio al nodo o nodos que están conectados al puerto. La introducción de lascomunicaciones Full-Duplex (tienen una conexión que pueden transmitir y recibir al mismotiempo) ha permitido la Ethernet 1Gb/s y superiores.Al igual que los Bridges, los Switches conectan segmentos LAN, usan una tabla dedirecciones MAC para determinar el segmento a donde el dato será enviado y reduce eltráfico de la red. Los Switches, sin embargo, operan a mucho mayor velocidad que losBridges y soporte funciones avanzadas: Rendimiento específico superior Alta densidad por puerto Costo por puerto Gran flexibilidadTodos estos factores han contribuido al surgimiento de los switches como reemplazo de latecnología de Bridges y como complemento a la tecnología de Ruteadores. A continuacióntenemos algunas características de los Switches:
  7.  Alta densidad por puerto: En comparación con los Bridges, los switches tienenuna alta densidad de puertos. Algunos switches tienen 24 y 48 puertos que operan avelocidades de 10 y 100 Mb/s. los Switches de las empresas grandes puedensoportar cientos de puertos. Almacenamiento de tramas largas: La habilidad para almacenar más tramasrecibidas antes de tener que dejarlos caer es útil, particularmente Cuando puedenhaber congestionado puertos para servidores u otras partes de la red. Velocidad de puerto: Dependiendo del costo de un Switch, este puede soportar unamixtura de velocidades. Puertos de 10 y 100 Mb/s son los mas expectantes, pero losSwitches ofrecen puertos hasta de 1Gb/s. Velocidad Interna de Switching: tienen una velocidad interna que conscientemuchas velocidades; 10, 100 y 1000 Mb/s. el método que es usado para estavelocidad interna de bus es el de memoria compartida, que afecta la buenaperfomance del switch. Bajo Costo por Puerto: Los Switches proporcionan una alta densidad de puertos aun costo menor que los bridges. Por esta razón, los Switches LAN puedenacomodarse en el diseño de redes de pocos usuarios por segmento, por lo tanto seincrementa el promedio de ancho de banda disponible por usuario.En el pasado, los Switches usaban uno de los siguientes métodos para conmutar datosentre los puertos de red: Store-and-forward y cut-through. Almacenamiento y Reenvíoes la base que se usan comúnmente en los modelos de Switch Cisco Catalyst. Store-and-Forward Switching: en este método, cuando el Switch recibe los datos,los almacena en los buffers hasta que toda la trama completa se haya recibido.Durante este proceso de almacenamiento, el switch analiza la trama para obtenerinformación de su destino. En este proceso el Switch también realiza un chequeo deerror. Cut-through Switching: en este método, el switch procesa los datos tan pronto losrecibe, aún si la transmisión no esté completa. El Switch determina el puerto para elreenvío de los datos y empieza el procesop sin necesidad de almacenar los datos,basando su decisión sobre la primera trama que recibe. Este método es más rápidode los dos, pero no realiza chequeo de errores para garantizar la entrega de los datos.Existen dos variantes de Cut-through Switching:o Fast-Forward Switching: esta opción ofrece bajos niveles de latencia.Inmediatamente reenvía un paquete apenas lee la dirección destino.o Fragment-free Switching: proporciona baja latencia, sin embargo estásujeta al reenvío de tramas erróneas. El Switch debe empezar a reenviarla trama antes de que el Switch pueda garantizar que no va a ocurrir unacolisión. Fragment-free Switching asegura que suficientes bytes sonleídos desde la fuente para detectar una colisión antes del reenvío.Fragment-free Switching puede estar sin embargo entre la latencia alta e integridad alta dealmacenamiento y reenvío, y en baja latencia y recducida integridad de cut-throughSwitching. En la práctica, la diferencia entre el uso de cut-through y almacenamiento yreenvío se turnan sin mayor importancia. El margen de reducción en latebcia es mejor decut-through que almacenamiento y reenvío pro el jitter.
  8. Switches vs BridgesDe manera similar que los puentes, los Switches tienen especiales características que loconvierten de gran ayuda al alivio de la congestión de las redes por el incremento efectivodel ancho de banda de la red.Este tópico describe las similitudes y diferencias entre los Switches y Bridges.Aunque los puentes y Switches comparten muchos atributos, eisten varias diferenciasentre estas tecnologías. Las similitudes entre Bridges y Switches son las siguientes: Bridges y Switches, ambos conectan segmentos LAN. Bridges y Switches, ambos usan una tabla de direcciones MAC para identificarel segmento al que se enviará la trama de datos. Bridges y Switches, ambos ayudan a reducir el tráfico por la red.Bridges son generalmente usados para segmentar una LAN en un par de segmentospequeños. Los Switches son generalmente usados para segmentar una larga LAN enmuchos segmentos pequeños. Los Bridges tienen solamente unos pocos puertos paraconectividad LAN, mientras que los Switches tienen muchos. Los Switchesproporcionan los siguientes funciones importantes que resultan de gran beneficio paraeliminar la congestión en la red: Comunicación dedicada entre dispositivos: cada nodo tiene disponible eltotal de ancho de banda para la conexión entre el nodo y el Switch. En una redbasada en HUB, un Hub repite las señales que recibe y la envía a todos sus
  9. puertos. En la Ethernet clásica los HUB forman un bus lógico. Con losSwitches, cada dispositivo efectivamente tiene una conexión dedicada entre eldispositivo y el Switch, sin conexiones intermedias. Cada conexión incrementael rendimiento específico de las tramas. Switches con un usuario por puertomicrosegmenta la red. Múltiples Conversaciones en Simultáneo: Cuando un Host se conecta alpuerto de un Switch, el Switch crea una conexión dedicada. Cuando dos Hostse comunican con cada otro, el Switch consulta la tabla switching y estableceuna conexión virtual o micro segmentada entre los puertos. El Switch mantieneel circuito virtual hasta que termina la sesión. Múltiples circuitos virtuales sonactivados durante algún tiempo. La Microsegmentación mejora la utilizacióndel ancho de banda reduciendo las colisiones y ovacionando múltiplesconexiones en simultáneo. Múltiples conversaciones en simultáneo puedeocurrir por el reenvío o conmutación, de varios paquetes al mismo tiempo, porlo tanto se incrementa la capacidad de la red por el número de conversacionesque ésta soporta. Este incremento es posible debido a los buffers del puerto yvelocidad de transferencia interna entre los puertos. Un Switch que puedesoportar todas las combinaciones posibles de transferencia de trama entre todoslos puertos en simultáneo es indicado para ofrecer buena performance de cabley no atasco. Esta clase de Switch es cara. Comunicación Full – Dúplex: Después de que una conexión esmicrosegmentada, esto se realiza solamente entre dos host. Esto es ahoraposible para configurar el puerto por el que ellos reciben y envían los datos almismo tiempo; esto es lo que llamamos comunicación Full Dúplex. Porejemplo, las conexiones punto a punto tienen conexiones a 100 Mb/s paraenviar y 100 Mb/s para recibir para llegar a una capacidad de 200 Mb/s parauna conexión sencilla.. La configuración entre el modo Half Dúplex y FullDúplex es negociada automáticamente en el momento en que la conexión esestablecida. Half Dúplex es una forma que hace que los datos viajen en ambasdirecciones pero una a la vez durante algún tiempo. Adaptación de velocidad en el medio: Un Switch LAN que tiene puertos condiferentes velocidades puede adaptar 10, 100 y 1000 Mb/s con eficientementeen ella mancha en banda. Sin esta capacidad nop es posible tener puertos adiferentes velocidades. Muchos Switches tienen dos o mas puertos de altavelocidad. Estos puertos de alta velocidad o puertos activos, conectan las áreasdonde se tiene una mayor demanda e ancho de banda. Típicamente, estas áreasincluyen conexiones de otros dispositivos, enlaces a servidores o familia deservidores conexiones sobre otra redes.
  10. Switching in ActionUn determina la manera de cómo se gestiona la trama de datos usando las tablasMAC address. Este tópico describe el proceso por el cual las tramas de datos sontransmisitdas vía Switch usando MAC Address.Un Switch mueve tráfico que está basado en direcciones MAC. El Switch crea y mantieneesta tabla usando las MASC address origen de las tramas entrantes y el número de puerto através del cual las tramas ingresan al switch. Cuando una dirección no es conocida, unswitch aprende la topología de red para analizar la dirección origen de las tramas entrantesdesde todas las redes adjuntas. Esta tabla describe el proceso:Procedimiento de switching de TramasPaso Acción1 El Switch recibe una trama desde la PCA en el puerto 1.
  11. 2 El Switch ingresa la dirección MAC y el puerto del switch por el que recibe latrama en la tabla MAC.3 El Switch chequea la tabla para ubicar la dirección MAC destino. Debido aque la dirección destino no es conocida, el switch inunda con una trama atodos sus puertos, excepto el puerto por el que recibió la trama.4 El dispositivo destino con su dirección MAC contesta el broadcast con unatrama unicast direccionada para la PC A.5 El Switch ingresa la dirección MAC origen de la PC B y el número de puertodel switch que está recibiendo la trama en la tabla MAC. La dirección destinode la trama y el puerto asociado es encontrado en la tabla MAC.6 El Switch puede ahora enviar las tramas entre los dispositivos origen y eldestino sin flooding debido a que tiene las entradas en la tabla MAC asociadaa los puertos identificados.LANs utilizando Tecnología de SwitcheoLas redes Switcheadas son los tipos más comunes de LANs hoy. El costo por puerto de los switcheshan bajado considerablemente que los hubs y los puentes ya casi no son tomados en cuenta a lahora de tomar una decisión de compra. Este tópico describe cómo las LANs de hoy utilizantecnología switching.En redes switcheadas, la localidad física mayormente determina cómo los usuarios sonagrupados. Por ejemplo, todos los usuarios que están conectados a un switch en el primerpiso de una oficina de edificio pertenecerán al mismo grupo, mientras que todos losusuarios que están conectados a un switch en el segundo piso pertenecerán a un grupodiferente. Este tipo de arreglos permite a cada grupo el acceso de los dispositivos de red,
  12. como servidores, con una reducida chance de colisiones, así llegamos a maximizar laperfomance de la red.Para el acomode de más usuarios y alta demanda de recursos de red y ancho de banda, másswitches que soportan aplicaciones avanzadas son agregados a las redes. Existen variasaplicaciones que habilitan la interconexión de múltiples dispositivos como estaciones detrabajo de usuario final, servidores, teléfonos IP, cámaras web, Access point y routers en laconfiguración de una típica red empresarial. Con el aumento de más switches en la red, sinembargo, la cantidad de tráfico de datos entre ellos aumenta. El incremento de este tráficode datos requiere el incremento de la velocidad y perfomance de las rutas decomunicaciones entre los switches y otros dispositivos de red también. Por esta razón, ellosnecesitan un soporte para aplicaciones avanzadas como seguridad en el puerto, VLANs(LANs virtuales), Fast o Gigabit Ethernet, Potencia sobre Ethernet y agregaciones deenlaces Port Security: Port Security permite al switch decidir la manera de cómo o quedispositivo específico son necesarios para conectar al switch. Port Speed: dependiendo de los requerimientos de perfomance en la red, usualmentela elección de la velocidad del puerto incluye Fast Ethernet o Gigabit Ethernet en elpuerto del switch. Fast Ethernet es adecuado para telefonía IP y tráfico de datos enmuchas redes de negocios; sin embargo la perfomance es inferior que la GigabitEthernet ports. Gigabot Ethernet permite tráfico de datos encima de los 1000 Mbpsde tráfico por puerto de switch. La mayoría de dispositivos modernos comoestaciones de trabajo, notebooks, y teléfonos IP soportan Giga Bit Ethernet.Este soporte permite a muchos una transferencia mas eficiente de los datos,habilitando usuarios de manera productiva. Gigabit Ethernet no tiene inconvenientesdebido a que los switches soportan Gigabit Ethjernet están mas caras VLANs: permite al administrador de red crear grupos de dispositivos lógicamenteinterconectadas entre sí que actúan como si ellos estuvieran en la misma redindependiente, aún si ellos comparten una infraestructura común con otras VLANs. PoE: Potencia sobre Ethernet permite al switch enviar potencia a los dispositivossobre la existencia de cableado Ethernet. PoE permite una mayor flexibilidadcuando se instala el Access point inalámbrico y teléfonos IP debido a que ellospueden ser instalados dondequiera que un cable Ethernet está corriendo. No existela necesidad de correr potencia en el mismo dispositivo. Agregación de Link: permite al switch el uso de múltiples links simultáneamente.Los Switches toman ventaja de la agregación de links cuando agregan ancho debanda a los dispositivos de red o servidores.
  13.  Las causas más comunes de la congestión de red en una LAN Ethernet son elincremento de la potencia de los computadores y las tecnologías de red; incremento delvolumen de tráfico de red; y aplicaciones de gran ancho de banda. Los puentes Ethernet dividen a una LAN Ethernet en pocos segmentos múltiples. Estearreglo impide que los dispositivos que están conectados a un segmento experimentencolisiones de tramas con dispositivos que están en otro segmento, y también reduce lacongestión de la red. Los Switches operan con altas velocidades de puertos, soportan alta densidad depuertos con buffers para tramas grandes y proporciona velocidad interna de switching.Ellos usan una de las dos formas de reenvío de datos entre puertos de red: Switchingcut – through y store and forward.
  14.  Los Switches eliminan la congestión de la red por el establecimiento decomunicaciones dedicadas entre dispositivos, múltiples conversaciones simultáneas,comunicaciones en Full – Duplex y adaptación de las tasas medias. Los Switches, reenvían, filtran e inundan tramas entre dos o más segmentos LANs,incrementando el número de dominios de colisiones. Los Switches construyen tablas llamadas MAC address que están localizadas sobrelos segmentos de red y los mapea asociándoles los puertos. Los Switches utilizan laMAC addresses para el análisis de las tramas. En Redes Switcheadas, los susuarios están localizados de acuerdo a su localidadfísica. Para acomodarse a más usuarios y alta demanda para los recursos de red yancho de banda; algunos Switches que soportan aplicaciones avanzadas sonañadidos a la red.

×