ETHERNET CONMUTADA
La topología clásica de Ethernet ha sido la de ETHERNET COMPARTIDA. En donde cualquier mensaje trasmitido es escuchado por todos los equipos conectados y el ancho de banda disponible es compartido por todos los equipos.
Ethernet compartida
DESVENTAJAS DE ETHERNET COMPARTIDA
El método de acceso CSMA/CD no garantiza un tiempo de respuesta eficiente.
El desempeño de la red esta en función del numero de dispositivos que se conectan.
El trafico no debe exceder el 40 % del ancho de banda disponible.
ETHERNET CONMUTADA
La ETHERNET CONMUTADA fue un desarrollo importante
SWITCH
Ethernet conmutada
La topología física sigue siendo la de una estrella pero esta organizada alrededor de un switch. El switch utiliza mecanismos de filtrado y conmutación.
TOPOLOGIA
VENTAJAS DE ETHERNET CONMUTADA
Reducción del dominio de colisión.
Las tramas se envían solo a través del puerto correspondiente.
Seguridad debido a que no se puede ver el trafico de otros usuarios.
ETHERNET CONMUTADA
CONMUTACION:
En las redes de comunicación, forma de establecer un camino entre dos puntos, un trasmisor y un receptor a través de nodos o equipos de trasmisión. La conmutación permite la entrega de la señal desde el origen hasta el destino requerido.
SWITCH
TRAMA ETHERNET
Equipo Trasmisor
Equipo Emisor
Realiza la función de conmutación
Red conmutada
Nodo o equipo de trasmisión
SWITCH
Un switch es un dispositivo de red que funciona en la capa 2 del modelo OSI. Este dispositivo de red se encarga de transmitir los datos de un segmento a otro de acuerdo a la dirección MAC que tengan como destino las tramas Ethernet.
Capa de enlace de datos
Capa física
Capas superiores
El switch opera en la capa de enlace de datos
MODELO OSI
MAC XX XX XX XX XX
MAC YY YY YY YY YY YY
TRAMA ETHERNET
ORIGEN
DESTINO
Segmento A
Segmento B
MAC ORIGEN
MAC DESTINO
Trasmite de acuerdo a las direcciones MAC de la trama Ethernet
TRAMA ETHERNET
SWITCH
Los switches se clasifican según su método de direccionamiento
CONMUTACIÓN DE ALMACENAMIENTO Y ENVIÓ:
Los switches de almacenamiento y envió guardan cada trama en un buffer (Memoria) antes del intercambio de información hacia el puerto de salida. Mientras la trama esta en el buffer, el switch calcula el CRC (Control de redundancia cíclica) si esta esta en orden encamina la trama hacia el puerto de salida de lo contrario la descarta.
RED LAN
TRAMA ETHERNET
Buffer
memoria
Calculo del CRC
Ingreso de la trama
Puerto de salida
RED LAN
VENTAJA
Asegura operaciones sin error y aumenta la confianza en la red
DESVENTAJA
Requiere mas tiempo ya que guarda y chequea la trama y cuanto mayor es la trama mayor será el retardo
SWITCH
CONMUTACIÓN POR MÉTODO DE CORTE
En este método se leen los 6 primeros Bytes después del preámbulo, la dirección MAC de destino se encuentra en estos Bytes. El switch determina la dirección MAC en su tabla de conmutación determina el puerto de la interfaz de salida y envía la trama
MAC de destino
12 34 56 AB CD FF
TRAMA ETHERNET
Analiza la MAC de destino
p1
p2
MAC 12 34 56 AB CD FF
Determina el puerto asociado a esa MAC
Disminuye el tiempo en que la trama es procesada y envida por el switch
No detecta tramas causadas por colisiones ni errores por CRC, en consecuencia entre mayor sea el numero de colisiones mayor será el ancho de banda consumido al encaminar las tramas erróneas
VENTAJA
DESVENTAJA
SWITCH
CONMUTACIÓN POR CORTE ADAPTATIVO
La conmutación por corte adaptativo utiliza ambos tipos de conmutación. Cualquiera de los dos puede ser activado por el administrador, o el switch puede escoger entre los dos métodos, basado en el numero de tramas con error que pasan por los puertos. El switch cambia de tipo de conmutación cuando el numero de tramas alcanza cierto nivel pasando de método de corte a almacenamiento y envió y regresando al método de corte cuando la red se normalice.
TRAMAS ETHERNET ERRONEAS
El numero de tramas erróneas aumenta, el switch cambia el tipo de conmutación, cuando la red se normalice regresa al estado inicial
SWITCH DE CORTE ADAPTATIVO
Inicialmente el switch utiliza método de corte
TRAMA
Analiza la MAC de destino
Asocia en la tabla
Cuando se alcanza el nivel de tramas erróneas pasa a método de almacenamiento y envió
Buffer
Memoria
CRC
TRAMA
Puerto de salida
SWITCH
Otra clasificación es de acuerdo a la segmentación de las sub-redes.
SWITCHES DE CAPA 2
Son los switches tradicionales, que funcionan como puentes multi-puertos. Su principal finalidad es dividir una LAN en múltiples dominios de colisión. Basan su decisión de envió en la dirección MAC de destino que contiene cada trama.
RED LAN
Dominio de colisión para cada enlace
TRAMA
Su decisión de envío se basa en la MAC de cada trama
SWITCH DE CAPA 2
Multi-puertos
SWITCH
SWITCHES DE CAPA 3
Son los switches que además de las funciones de capa 2, incorporan ciertas funciones de enrutamiento los switches de capa 3 posibilitan la comunicación entre las diversas VLANs sin la necesidad de utilizar un router externo
SWITCH DE CAPA 3
VLAN A
VLAN B
TRAMA
Encamina trama entre las diferentes VLANs
Conserva las Funciones de capa 2
RED LAN
SWITCH
SWITCHES DE CAPA 4
Están en el mercado hace poco tiempo, muchas veces son llamados de Layer 3+ o Layer 3 plus. Básicamente, incorporan las funciones de un switch de capa 3 y la habilidad de implementar las políticas y filtros a partir de informaciones de la capa 4 o superiores, como puertos TCP/UDP, SNMP,FTP, etc.
Modelos OSI
Capa física
Capa de enlace de datos
Capa de red
Capa de transporte y superiores
Switch de capa 4
Switch de capa 3
Switch de capa 2
Políticas y filtros a partir de puertos TCP/UDP,SNMP,FTP, etc.
Switches y el modelo OSI
Enrutamiento entre los switches, posibilita la comunicación entre VLANs
Divide la LAN en múltiples dominios de colisión
DOMINIO DE COLISIÓN
¿Qué es una colisión?
Una colisión en Ethernet es el resultado, de dos nodos que trasmiten de forma simultanea tramas las cuales chochan y se dañan cunado se encuentran en el medio físico.
EQUIPO A
EQUIPO B
Trama A
Trama B
COLISIÓN
Colisión Ethernet
DOMINIO DE COLISIÓN
¿Qué es un dominio de colisión?
El área de red donde se originan las tramas y se producen las colisiones se denomina DOMINIO DE COLISIÓN. Cuando un host se conecta a un puerto del switch, el switch crea una conexión dedicada. Esta conexión se considera como un dominio de colisión individual, dado que el trafico se mantiene separado de cualquier otro y por consiguiente, se elimina la posibilidad de colisiones
Dominio de colisión individual
Dominio de colisión individual
Los switches reducen las colisiones y permiten una mejor utilización del ancho de banda en los segmentos de red, ya que ofrece un ancho de banda dedicado para cada segmento de red.
Los switches y las colisiones
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