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Tema 2Dispositivos de Capa 2
Semestre 1/2014
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Tema 2 2
Dispositivos de Capa 2
Operan sobre las tramas en la capaenlace de datos.
NIC, Tarjeta de interfaz de red
Puentes
Switches
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Tema 2 3
NIC (Tarjeta de interfaz de red)
Dispositivo fsico con componentes deHW y SW
Permite las conexiones fsicas entrehost y la red.
El software asociado con la NICrealiza funciones de intermediara.
Prepara y codifica los bits para latransmisin como seales que deben
enviarse sobre los medios detransmisin asociados.
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Tema 2 4
NIC (Tarjeta de interfaz de red)
Dispositivo de Capa 2 En que cada NIC se
encuentra la direccin MAC.
Direccin MAC se utiliza para
crear la trama y controlar lacomunicacin de datos paracada host de la red.
Dispositivo de Capa 1
Administra la sealizacin y lacodificacin de datos a nivelfsico en los medios detransmisin.
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Tema 2 5
Funciones de las NIC
Conecta los procesos de software de las capas superiores
con el hardware de la capa fsica.
2 Enlace de Datos
6 Presentacin
1 Fsica
3 Red
4 Transporte
5 Sesin
7 Aplicacin
Implementado
en Hardware
Implementado
en Software
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Tema 2 6
Funciones de las NIC
Control de enlace lgico:
Se comunica con las capassuperiores del modelo OSI.
Encapsula los paquetes de red entramas para transportarlos
Cada NIC, tiene un identificador nico.Ejemplo de MAC: 00-0D-87-DF-12-83
Proporciona acceso estructurado
a los medios de red.
Crea seales y realiza interfaz con losmedios usando transceiversincorporados.
Entramado:
Denominacin dedireccin MAC:
Control de acceso al
medio (MAC):
Sealizacin/Codificacin:
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Tema 2 7
Seleccin de una NIC
El tipo de red (por ej., Ethernet,Token Ring, FDDI u otro tipo)
El tipo de medios (por ej., cablede par trenzado, cable coaxial ofibra ptica)
El tipo de bus del sistema (por
ej., PCI e ISA)
Para seleccionar una tarjeta de red, se debe tener en cuenta
los siguientes factores:
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Tema 2 9
Puentes o Bridges
Interconectan y transmitentramas de datos entre dossegmentos de red (o divideuna red en segmentos).
Filtran el trafico (tramas de
Capa 2), que deben pasarentre los segmentos.
Basndose en las direccionesMAC de los dispositivoscomponentes de la red
Realizan decisionesinteligentes con respecto a sidebe transferir tramas de datoso no al siguiente segmento.
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Puentes o Bridges
Pueden interconectarredes que operan bajodistintos protocolos deacceso al medio MAC,pero poseen idnticasubcapa LLC
Son independientes
del protocolo de capade Red, no examinanla informacin decapa superior
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Filtrado de Tramas
Funciona a travs de tablas de direcciones MAC (tablas depunteo) generadas automticamente en cada segmento al queest conectado.
La tabla que elpuente genera,
asocia las
direcciones MAC
con la interfaz
(puerto) de salida.
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Caractersticas tpicas de los Puentes
Poseen diferentes interfaces parasoportar diferentes medios fsicos:coaxial, UTP, STP, fibra ptica,inalmbrico.
Permiten gestin local o remota.Normalmente con gestin abierta(SNMP)
Pueden ser simulados por softwareen una estacin que posea dos oms tarjetas de red.
Existen varios tipos de Puentes.
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mbito de utilizacin de Puentes
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14/40Tema 2 14
Ventajas de la utilizacin de Puentes
Fiabilidad:Segmentan las redes de forma que un fallo sloimposibilita las comunicaciones en unsegmento.
Segmentando una red se limita el trfico porsegmento, no influye el trfico de un segmento
en el de otro.
Creando diferentes segmentos de red sepueden definir distintos niveles de seguridadpara acceder a cada uno de ellos.
Cuando la conexin mediante repetidores noes posible debido a la excesiva distancia deseparacin, los Puentes permiten romper esabarrera de distancias.
Eficiencia:
Seguridad:
Distancia:
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Limitaciones de la utilizacin de Puentes
Carecen de la escalabilidad necesaria para construirredes de gran tamao pues no seleccionan rutas.
Pueden surgir problemas de temporizacin cuando seencadenan varios puentes.
Pueden aparecer problemas de saturacin de las redespor trfico de difusin.
Si las LANs tienen diferentes formatos de trama, hay unainversin de tiempo en la transformacin de la trama.
Si los tamaos mximos de trama son distintos hay unaperdida de informacin pues los puentes no puedendividir la trama.
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Switch
En el desarrollo actual de
redes se estn dejando deusar hubs y puentes paradar prioridad al uso deswitches y routers.
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Switch
Dispositivos diseados para resolverproblemas de rendimiento de la red,problemas de congestin yembotellamientos.
Un switch puede agregar mayor ancho debanda, acelerar el trfico de tramas, reducirtiempo de espera y el costo por puertotiende a bajar (costo econmico).
Operan generalmente en la Capa 2 del
modelo OSI (tambin existen de capa 3 ymulticapas).
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Switches LAN de Capa 2
Puentes Multipuerto.
Regulan trfico: puede asignartodo el ancho de banda deforma exclusiva a cualquiercomunicacin entre sus puertos.
Switching (Conmutacin) yFiltrado de tramas basados endirecciones MAC de Capa 2.
Enva las tramas de acuerdocon tablas de conmutacin conlas direcciones MAC, asociadas
a cada una de sus puertos. No existe dominio de colisin
Transparente a las capassuperiores
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Usos del Switch
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Usos del Switch
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21/40Tema 2 21
Microsegmentacin
Cada puerto del switchfunciona como unmicropuente.
Este proceso se denomina
microsegmentacin. Cada puerto crea su propio
dominio de colisin yotorga el ancho de bandatotal del medio a cada hostconectado.
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22/40Tema 2 22
En una LAN en la que todos los host
estn conectados directamente alSwitch, el rendimiento de la redaumenta notablemente, debido al:
Ancho de banda dedicado a cadapuerto.
Entorno libre de colisiones.
Operacin full-duplex.
Caractersticas de las LAN basadas enSwitch
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23/40Tema 2 23
Ancho de banda dedicado a cada puerto
Cada host tiene una conexin dedicada punto apunto
con el Switch.
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24/40Tema 2 24
Ancho de banda dedicado a cada puerto
Cada host accede al ancho de banda total.
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Entorno libre de colisiones
Red sin colisiones-mltiples dominios de colisin
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27/40Tema 2 27
Funciones bsicas de los Switch
Conmutacin de tramas de
datos a nivel de Capa 2.
Filtrado de tramas.
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Formas en que recibe una trama y la reenva:
Mtodos de Conmutacin LAN
El mtodo por almacenamiento y envi es el nico que seutiliza en los modelos actuales de los switch Cisco Catalyst.
Por mtodo de corte
Trama
El switch verifica la direccin
MAC de destino e
inmediatamente empieza a
enviar la trama
El switch recibe la trama
completa, antes de
enviarla.
Almacenamiento y envo
Trama Trama Trama
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Tema 2 29
Mtodo por almacenamiento y envo
El switch recibe la trama completa y la almacena en su buffer,
calcula la Verificacin de Redundancia Cclica CRC, yverifica la longitud de la trama.
Si la CRC y la longitud de la trama son vlidas, el switchbusca la direccin de destino, la cual determina la interfazde salida.
Luego enva la trama por el puerto correcto.
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Tema 2 30
Un Switch LAN desarrolla y mantiene tablas de conmutacin o
tabla MAC, para conocer dnde enviar tramas de salida.
La tabla MAC est compuestapor el nmero de puerto delSwitch y la direccin MAC del
host asociado con ese puerto. Y una marca horaria que se
utiliza como instrumento paraeliminar las entradas antiguasde la tabla MAC.
Mantenimiento de las operaciones de conmutacin
En un Switch Cisco, sedenomina tabla CAM
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Tema 2 31
Conmutacin Simtrica y Asimtrica
Segn la capacidad de un Switch de soportar conexiones adistintos anchos de banda entre sus puertos, puede trabajar
como Switch simtrico o Switch asimtrico
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Tema 2 34
Factores de forma de los Switch
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Tema 2 35
Factores de forma de los Switch
Permite que el Switch suministre
energa a un dispositivo por el
cableado de Ethernet existente.
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Tema 2 36
Factores de forma de los Switch
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Tema 2 37
Caractersticas de los Switch Cisco Catalyst
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Tema 2 39
Ventajas de los Switchs
Mayor velocidad de conmutacin debido a su arquitectura(Tecnologa ASIC), en comparacin a la velocidad deenrutamiento de los Routers.
Actualmente se fabrican switches de capa 3, 4 ysuperiores, que tienen modulo de enrutamiento.
Debido a las altas prestaciones que brindan los switches,son tambin utilizados en la backbone (Red Troncal) dela red.
El costo por puerto de los switches se aproxima al de los
hubs, por ello la tendencia de utilizar switches en redesactuales.
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Tema 3:
Dispositivos de Capa 3 : Routers.
Preguntas ?