Pautas de diseño de redes capa 2
Siempre conectar jerárquicamente
Si hay múltiples conmutadores en un edificio, designe uno de ellos como conmutador de agregación
Ubique el conmutador de agregación cerca del punto de entrada al edificio (panel de fibra)
Ubique los conmutadores de acceso cerca de los usuarios (ej. uno por piso)
Recuerde que la longitud máxima para Cat5 es 100 metros
Edificios y subredes
Es común encontrar correspondencia entre edificios y subredes
Conmutar dentro del edifcio
Enrutar entre edificios
Esto dependerá del tamaño de la red
Edificios con pocas máquinas pueden compartir una subred
Edifcios con gran número de máquinas pueden tener distintas subredes (ej. una subred en cada nivel)
Red de Edificio
Minimice el camino entre elementos
(Gp:) ?
(Gp:) ?
Incremente en pequeñas cantidades
Empiece con algo pequeño
conmutador
Usuarios
Enlace de fibra a la capa
de distribución
A medida que la demanda aumente y existan recursos, crezca así:
Conmutador de
agregación
Usuarios
Conmutador
de accesso
Incremente en pequeñas cantidades
Y siga creciendo dentro de la misma jerarquía
(Gp:) Conmutador de Agregación
(Gp:) Usuarios
(Gp:) Conmutador de accesso
(Gp:) Conmutador de accesso
Incremente en pequeñas cantidades
En este punto, puede agregar otro conmutador dorsal redundante
Conmutador de Agregación
Usuarios
Conmutador de Acceso
Conmutador de Acceso
Conmutador de Agregación
.
Incremente en pequeñas cantidades
No encadene equipos
Resista la tentación de hacer esto:
?
Conecte edificios jerárquicamente
?
Preguntas?
Bucle (loop) de capa 2
conmutador A
conmutador B
conmutador C
Cuando hay más de un camino entre dos conmutadores
Cuáles son los posibles problemas?
Bucle de capa 2
Si hay más de un camino entre dos conmutadores:
Las tablas de encaminamiento se hacen inestables
Las direcciones MAC de origen arriban intermitentemente desde puertos diferentes
Los conmutadores se reenviarán los broadcasts entre sí
Todo el ancho de banda disponible será utilizado
Los procesadores de los conmutadores no pueden soportar semejante carga de trabajo
Bucle de capa 2
conmutador A
conmutador B
conmutador C
El Nodo 1 envía una trama broadcast (ej. Una petición de ARP)
Nodo 1
Bucle de capa 2
conmutador A
conmutador B
conmutador C
Los conmutadores A, B y C reenvían la trama del nodo 1 a través de todos los puertos
Nodo 1
Bucle de capa 2
conmutador A
conmutador B
conmutador C
Pero reciben sus propios broadcasts de nuevo, y pasan a reenviarlos otra vez!
Los broadcasts se amplifican, creando una tormenta de broadcast
Nodo 1
Bucles buenos
Se pueden aprovechar los bucles!
Los caminos redundantes mejoran la resistencia de la red cuando:
Un conmutador falla
Se cae un enlace
Pero, cómo lograr redundancia sin crear bucles peligrosos entre conmutadores?
Qué es un Spanning Tree
“Dado un grafo conectado y sin dirección, un spanning tree de dicho grafo es un sub-grafo de tipo árbol que conecta todos los vértices”.
Un solo grafo puede tener múltiples spanning trees.
Spanning Tree Protocol
Propósito del protocolo:
Identificar un subconjunto de la topología
que esté libre de bucles (árbol) y
que tenga suficiente conectividad para que haya al menos un camino entre cada conmutador y
siempre que sea físicamente posible
Spanning Tree Protocol
Varias versiones:
Traditional Spanning Tree (802.1d)
Rapid Spanning Tree o RSTP (802.1w)
Multiple Spanning Tree o MSTP (802.1s)
Traditional Spanning Tree (802.1d)
Los conmutadores intercambian mensajes que les permiten calcular el Spanning Tree
Estos mensajes se conocen como BPDUs (Bridge Protocol Data Units)
Dos tipos de BPDUs:
Configuración
Topology Change Notification (TCN)
Traditional Spanning Tree (802.1d)
Primer paso:
Decidir la ubicación del punto de referencia: el conmutador raíz (root conmutador)
El proceso de elección se basa en el ID del conmutador, que se compone de:
La prioridad del conmutador: Un valor de dos octetos que es configurable
La dirección MAC: Una dirección única, escrita en hardware, que no se puede cambiar.
Elección del conmutador raíz (802.1d)
Cada conmutador comienza enviando BPDUs con un ID de conmutador raíz igual a su propio ID
Yo soy el conmutador raíz!
Los BPDUs recibidos se analizan para ver si hay un ID de conmutador raíz que sea menor
De ser así, cada conmutador reemplaza el valor del ID del conmutador raíz anunciado con el valor menor
Al cabo de un rato, todos los conmutadores se ponen de acuerdo en quién será el conmutador raíz
Elección del conmutador raíz (802.1d)
conmutador B
conmutador C
conmutador A
32768.0000000000AA
32768.0000000000BB
32768.0000000000CC
Todos los conmutadores tienen la misma prioridad.
Quién será elegido el conmutador raíz?
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