TEMA 10: INTERCONEXIÓN DE REDES.


 
1.-INTRODUCCIÓN.

      Surge la necesidad de interconectar subredes debido a varios problemas o limitaciones de las redes: 

                 · cableado: la longitud máxima de los cables esta limitada por problemas de atenuación de 
                   la  señal en al cable, por lo que necesitamos elementos que permitan prolongar la red: 
                   repetidores -> equipos de interconexión a nivel fisco. 

                 · tecnología de subred: cada tecnología limita el número máximo de repetidores que 
                   pueden existir entre dos usuarios, por lo que se limita la distancia máxima que puede existir 
                   entre estos. 


 
 

2.-INTERCONEXIÓN A NIVEL FÍSICO.

            Repetidores o Hubs: son elementos del nivel físico que se encargan de adaptar interfaces 
entre las dos subredes. 

       Se usan para: 

            · poder aumentar la distancia entre dos usuarios 

              · conversión de medios, los repetidores pueden conectar subredes de medios físicos iguales o 
                distintos 


 

            · cambiar de topología 

          Los repetidores se pueden clasificar por su latencia, que es el retardo de transito: 

                          *  clase I: latencia 0,7 mseg 

                          *  clase II: latencia 0,46 mseg. 

                   Debido a la existencia de la latencia se limitan el número de repetidores, este número 
dependerá de cada tecnología. 

ejemplo: Fast Ethernet puede utilizar   un repetidor de clase I 
                                                              dos repetidores de clase II 

                    Los Hubs son repetidores que tienen mas de una interfaz (puede que de varios tipos), son los que se utilizan para cambiar de topología. 

            * Hubs apilables: para unir Hubs sencillos unos con otros para ampliar el número de interfaces había que utilizar algunos interfaces de estos, por lo que se perdían repetidores (se ocupan puertos innecesariamente). Con los hubs apilables no se consumen repetidores o puertos a la hora de unir unos con otros. 

Limitaciones de los repetidores y Hubs:

                  + No son configurables ni actualizables 

                  + Limite en la distancia, es la propia tecnología de red la que pone esta limitación 

                  + No soportan mecanismos de separación de trafico, es decir, no separa dominios de colisión
                    (región en la que si dos zonas transmiten a la vez se produce colisión) los repetidores no 
                    separan  redes 

                  + No ofrece seguridad 

                  + Los repetidores no soportan mecanismos de gestión de red. La gestión de red consiste que 
                     para redes de tamaño medio-grande existan estaciones consola o de gestión que se utilizan 
                     para configurar terminales a distancia, enterarse de caídas de enlaces,... 
 


 

3.- Interconexion a nivel de Enlace.

        Estos dispositivos son los Bridges y los Switches, y trabajan a nivel de enlace, esto es, no toman en cuenta la estructura a nivel físico de la red. Para ellos esto es transparente. Comencemos, pues, a analizarlos:

 

4.- Tipos de bridges y Switches.


            El Bridge es un dispositivo de interconexión a nivel de enlace que funciona por reenvio. En principio, el Bridge lee todo lo que pasa por el bus, lo almacena y lo reenvia. Cuando trabaja así se dice que lo hace en modo promíscuo. Dependiendo de los bridges, a medida que avanza el tráfico, va grabando direcciones en su tabla de encaminamiento durante un cierto tiempo, pero no para siempre, debido a posibles modificaciones de la red.
           En principio los bridges reenvian por todos los sitios excepto por donde vino el mensaje. una vez vayan pasando mensajes, irá aprendiendo, debido a que en las tramas viene indicado el origen. De este modo, conocido el sitio por donde viene el mensaje y su dirección, el Bridge ya sabe por donde reenviar estas tramas, en otro caso, las reenvía por todos los canales a él conectado menos por donde vino la trama.
         La estructura de protocolos del Bridge es:

           Es decir, transduce de un protocolo a otro. Uno es con las primas y el otro sin ellas. El comportamiento de este sistema es:

            ESTACIÓN     ADAPTACIÓN            ESTACIÓN
                      SUBRED1                                                         SUBRED2

        No obstante, el bridge sólo llega al subnivel de enlace MAC, esto es, transduce las tramas MAC' a MAC, pero no las LLC.

          En el Bridge encontramos distintos dominios de colisión o difusión, los primeros es donde se puede producir la colisión, los segundos son las zonas de la red resultante tras mandar un mensaje Broadcast. Una característica importante es que si hago difusión en una red sólo con Bridges, se inunda toda la red.

          Una importante utilidad de los Bridges es poder optimizar el tráfico de la red. Si tenemos diferentes departamentos, como es presumible que haya mayor tráfico interno entre los departamentos, podremos optimizar mucho más la red. Asigno mayor ancho de banda a cada departamento. Si los junto, tendrían que compartir el medio. A esto se le denomina segmentar.
         También es utilizado mucho cuando se comparte un mismo recurso tal como la impresora...
 
 





           De este modo también descargamos mucho el tráfico.

           Un Bridge soporta tráfico heterogéneo: da igual que los terminales de la red utilicen IP, IPX... Si enlugar de un Bridge pusiéramos un Router, sólo podría recibir un protocolo concreto. Esta característica del Bridge se debe a que sólo se vale de los parámetros MAC a nivel de enlace.

            Existen dos tipos de Bridges:

        Transparentes: Tal y como se ha descrito hasta ahora. Tiene tres funciones: 

  • Bridge Básico: Reenvía las tramas por todos los lados menos por donde llegó.
  • Bridge con Autoaprendizaje: Cada Bridge tiene tablas de encaminamiento. Hasta que aprenda y llene las tablas de encaminamiento funionará como Bridge Básico, a media que llegan las tramas va aprendiendo.
  • Bridge con Sparring Tree: Debido a que pueden existir bucles en determinadas redes con muchos Bridges, existe el modo Sparring Tree, consistente en hacer funcionar al Bridge en modo detección de bucles, para, tras eliminarlos, funcionar en modo básico o autoaprendizaje.

  •  
          También existen Bridges remotos que permiten conectar dos sistemas remotos mediante tecnología Wan. Los principales problemas de los Bridges son:
  • No se adaptan bien a redes heterogéneas.
  • No proporcionan mecanismos para aislar.
  • Carecen de la escalabilidad necesaria para construir redes de gran tamaño.
  • Comparten el mismo dominio de difusión.
          Estos problemas se pueden resolver en gran medida empleando routers en la interconexión a nivel de red.
     

 
 

5.- 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. Sin embargo un Switch es más rápido, no espera a recibir toda la trama para retransmitirla. Puede actuar de dos formas:
 
  • Cut-trough: Sólo espera hasta saber el destino para retransmitir. Propaga colisiones porque no el switch no almacena.
  • Modify Cut-trough: espera a recibir los primeros 64 bytes, de esta manera se asegura que en la red local a la que pertenece la máquina que ha enviado el mensaje no se ha producido colisión. Si la colisión se produce en el otro segemento, el propio Switch se encarga de propagar la colisión hacia atrás.
 

 
 
 

6.- Redes virtuales:VLAN's.

          Se emplean para la formación de grupos de trabajo independientemente de su posición que comparten un dominio de colisión (LAN's). Las redes virtuales son un tipo específico de estos grupos de trabajo.

          Entre sus ventajas podemos encontrar:

  • Control de tráfico multicast y broadcast.
  • Facilidad de cambios en la red.
  • Capacidad de gestión.

 
 
 


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