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Diseño de Redes de Multicapas




Enviado por Pablo Turmero



Partes: 1, 2, 3


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    Funciones de Ethernet
    Identificación de la fuente y el destino
    Direcciones MAC
    Detectar y evitar colisiones
    Escuchar y esperar a que el canal esté libre
    Si una colisión ocurre, esperar un tiempo aleatorio antes de reintentar
    Esto se conoce como CSMA-CD: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection

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    Modelo OSI

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    Conceptos de capa 2
    Los protocolos de capa 2 controlan el acceso a un medio común (cobre, fibra óptica, ondas electromagnéticas)
    Ethernet es el estándar de-facto hoy día
    Razones:
    Simple
    Barato
    Fabricantes continúan aumentando la velocidad de procesamiento y transmisión

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    Trama Ethernet
    SFD = Start of Frame Delimiter (Delimitador de inicio de trama)
    DA = Dirección de destino
    SA = Dirección de origen
    CRC = Código de Redundancia Ciclica

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    Evolución de Topologías Ethernet
    Bus
    Todos en el mismo cable coaxial
    Estrella
    Un dispositivo central conecta a todos los nodos
    Primero con concentrdores (tráfico repetido)
    Luego con conmutadores (tráfico “puenteado”)
    Se estandarizan los modelos de cableado estructurado

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    Beneficios de la topología de estrella
    Es modular:
    Cables independientes para cada nodo
    Tráfico independiente en cada cable
    Se puede agregar una segunda capa de conmutadores para repetir lo anterior
    Siempre diseñe pensando en modularidad

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    Concentrador
    Recibe una trama en un puerto y la repite en todos los demás puertos
    El dominio de colisión abarca todo el concentrador
    El tráfico termina en sitios donde no es necesario

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    concentrador
    concentrador
    Cada trama enviada llega a todos los demás nodos.
    Los concentradores también se llaman “repetidores” porque repiten todo
    lo que escuchan

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    Conmutador
    Aprende la ubicación de cada nodo mirando la dirección origen de cada trama, y construye una tabla de reenvío
    Reenvía cada trama sólo a través del puerto donde se encuentra el receptor
    Reduce el dominio de colisión
    Utiliza el ancho de banda del cable más eficientemente
    Los nodos no pierden tiempo verificando tramas que no les pertenecen

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    conmutador
    conmutador
    A
    B
    Tabla de reenvío

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    Conmutadores y Broadcast
    Un conmutador aún tiene que hacer broadcast con algunas tramas:
    Cuando el destino no se encuentra en la tabla
    Cuando el destino de la trama es la dirección broadcast (FF:FF:FF:FF:FF:FF)
    Cuando el destino de la trama es una dirección multicast
    Así que… los conmutadores no reducen el dominio de broadcast!

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    Conmutador vs. Enrutador

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    Conmutador vs. Enrutador
    Los Enrutadores más o menos hacen con los paquetes IP lo que los conmutadores hacen con las tramas ethernet
    Un enrutador inspecciona la dirección destino del paquete IP y la busca en su tabla de enrutamiento
    Algunas diferencias:
    Los paquetes IP viajan dentro de las tramas ethernet
    Las redes IP se pueden segmentar en subredes
    Los conmutadores en general no reconocen protocolo IP, solo tramas Ethernet

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    Conmutador vs. Enrutador
    Los enrutadores no reenvían los broadcasts ethernet, así que:
    Los conmutadores reducen el dominio de colisión
    Los enrutadores reducen el dominio de broadcast
    De importancia cuando se diseñan redes jerárquicas con capacidad de crecer de forma sostenible

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    Dominios de Tráfico
    Enrutador
    (Gp:) Conmutador
    (Gp:) Concentrador
    (Gp:) Concentrador

    (Gp:) Conmutador
    (Gp:) Concentrador
    (Gp:) Concentrador

    Dominio de Broadcast
    Dominio de Colisión

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    Dominios de Tráfico
    Eliminar los dominios de colisión
    Deshágase de los concentradores!

    Mantener dominio de broadcast en un umbral de hasta 250 máquinas conectadas simultáneamente
    Segmente su red utilizando enrutadores

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