Conmutación de ethernet

MODULO 8
CONMUTACIÓN DE ETHERNET

Descripción general
Ethernet compartida funciona muy bien en circunstancias ideales. Cuando el número de dispositivos que intentan acceder a la red es bajo, el número de colisiones permanece dentro de los límites aceptables. Sin embargo, cuando el número de usuarios de la red aumenta, el mayor número de colisiones puede causar que el rendimiento seaintolerablemente malo. El puenteo se desarrolló para aliviar los problemas de rendimiento que surgieron con el aumento de las colisiones. La conmutación surgió del puenteo y se ha convertido en la tecnología clave de las LAN modernas de Ethernet.
Las colisiones y broadcasts son sucesos esperados en la networking moderna. Ellas, de hecho, están planeadas dentro del diseño de Ethernet y de las tecnologíasde capa avanzadas. Sin embargo, cuando las colisiones y broadcasts ocurren en un número que se encuentra por encima del óptimo, el rendimiento de la red se ve afectado. El concepto de dominios de colisión y de broadcast trata las formas en que pueden diseñarse las redes para limitar los efectos negativos de las colisiones y broadcasts. Este módulo explora los efectos de las colisiones y broadcastssobre el tráfico de red y luego describe cómo se utilizan los puentes y routers para segmentar las redes y mejorar el rendimiento.
8.1.1 Puenteo de Capa 2
A medida que se agregan más nodos al segmento físico de Ethernet, aumenta la contención de los medios. Ethernet es un medio compartido, lo que significa que sólo un nodo puede transmitir datos a la vez. Al agregar más nodos, se aumenta lademanda sobre el ancho de banda disponible y se impone una carga adicional sobre los medios. Cuando aumenta el número de nodos en un solo segmento, aumenta la probabilidad de que haya colisiones, y esto causa más retransmisiones. Una solución al problema es dividir un segmento grande en partes y separarlo en dominios de colisión aislados.
Para lograr esto, un puente guarda una tabla dedirecciones MAC y sus puertos asociados. El puente luego envía o descarta tramas basándose en las entradas de su tabla. Los pasos siguientes ilustran el modo de operación de un puente:
* El puente se acaba de encender, por lo tanto la tabla de puenteo se encuentra vacía. El puente sólo espera el tráfico en ese segmento. Cuando detecta el tráfico, el puente lo procesa.
* El Host A está haciendoping hacia el Host B. Como los datos se transmiten por todo el segmento del dominio de colisión, tanto el puente como el Host B procesan el paquete.
* El puente agrega la dirección origen de la trama a su tabla de puenteo. Como la dirección se encontraba en el campo de dirección origen y se recibió la trama en el Puerto 1, la trama debe estar asociada con el puerto 1 de la tabla.
* Ladirección de destino de la trama se compara con la tabla de puenteo. Ya que la dirección no se encuentra en la tabla, aunque está en el mismo dominio de colisión, la trama se envía a otro segmento. La dirección del Host B no se registró aún ya que sólo se registra la dirección origen de una trama.
* El Host B procesa la petición del ping y transmite una repuesta ping de nuevo al Host A. El dato setransmite a lo largo de todo el dominio de colisión. Tanto el Host A como el puente reciben la trama y la procesan.
* El puente agrega la dirección origen de la trama a su tabla de puenteo. Debido a que la dirección de origen no estaba en la tabla de puenteo y se recibió en el puerto 1, la dirección origen de la trama debe estar asociada con el puerto 1 de la tabla. La dirección de destinode la trama se compara con la tabla de puenteo para verificar si su entrada está allí. Debido a que la dirección se encuentra en la tabla, se verifica la asignación del puerto. La dirección del Host A está asociada con el puente por el que la trama llegó, entonces la trama no se envía.
* El Host A ahora va a hacer ping hacia el Host C. Ya que los datos se transmiten en todo el segmento del...