PDF de programación - Conmutación Ethernet

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

Conmutación Ethernet

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es



Arquitectura de Redes, Sistemas y Servicios

3º Ingeniería de Telecomunicación

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Introducción

1. 
2.  Arquitecturas de protocolos
3.  Conmutación de paquetes

• 
• 
• 
• 
• 

Arquitectura de protocolos para LANs
Ethernet
LANs IEEE 802.11 (WiFi)
ATM
Protocolos de Internet

4.  Conmutación de circuitos
5.  Tecnologías
6.  Control de acceso al medio en redes de área local
7.  Servicios de Internet


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Objetivos

•  Conocer el modo de funcionamiento de los

puentes transparentes Ethernet

•  Saber predecir la evolución del aprendizaje

de las tablas de un conmutador Ethernet

•  Conocer las principales diferencias entre

concentradores y conmutadores Ethernet



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Hemos visto: Hubs/Repetidores
•  Unir “segmentos” Ethernet formando un solo “dominio de
•  Exceder los límites de distancia y número de hosts conectados

colisión”

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Puentes
•  Repetidores unen segmentos Ethernet a

nivel físico ⇒ un dominio de colisión (…)

Network Layer

Link Layer

Physical Layer

Hub

Hub

Dominio de colisión


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Puentes
•  Repetidores unen segmentos Ethernet a

nivel físico ⇒ un dominio de colisión (…)

•  Puentes unen segmentos Ethernet a nivel

de enlace (…)

Network Layer

Link Layer

Physical Layer

Hub

Hub

Dominio de colisión

Hub!

Hub

Puente

Hub!

Hub!

Dominio de colisión

Dominio de colisión


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Puentes

• 

Idealmente de un dominio a otro reenvían solo las
tramas dirigidas a estaciones del otro dominio

Network Layer

Link Layer

Physical Layer

A → B

A

Hub!

Hub

B

Puente

C → A

C

Hub!

Hub!

Dominio de colisión

Dominio de colisión


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Puentes

•  La denominación de LAN se suele usar

indistintamente

Hub!

Hub

LAN

Puente

Hub!

Hub!

LAN

Bridged Local Area Network


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Puentes : ¿Cómo?

Hub!

Hub

Puente

Hub!

Hub!

Dominio de colisión

Dominio de colisión

Funcionamiento
•  Conectado como una estación normal
•  Modo promiscuo
•  Reenvía las tramas dirigidas a estaciones conectadas a otro dominio
•  No altera la trama (se mantienen las direcciones MAC origen y destino)


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Learning Bridge

Lista de direcciones MAC asociada a cada puerto (…)
•  También llamada “Base de datos de filtrado”


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MAC

PCA

PCB

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PCC

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E2

PCD


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Learning Bridge

Cuando ve una trama por un puerto:
-  Apunta MAC origen asociada al puerto si no estaba ya (…)

If

MAC

src: MACPCA, dst: All

PCA

PCB

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PCC

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E2

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Learning Bridge

Cuando ve una trama por un puerto:
-  Apunta MAC origen asociada al puerto si no estaba ya (…)

src: MACPCA, dst: All

PCA

PCB

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PCC

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E2

PCD

If

E0

MAC
MACPCA


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Learning Bridge

MAC destino Broadcast:
- 

Inundación (floodinig): reenvía la trama por todos los puertos
menos aquel por el cual la recibió

src: MACPCA, dst: All

PCA

PCB

E1

PCC

E0

E2

PCD

If

E0

MAC
MACPCA


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Learning Bridge

Cuando ve una trama por un puerto:
-  Apunta MAC origen asociada al puerto si no estaba ya (…)

src: MACPCC, dst: MACPCA

PCA

PCB

E1

PCC

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E2

PCD

If

E0

MAC
MACPCA


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Learning Bridge

Cuando ve una trama por un puerto:
-  Apunta MAC origen asociada al puerto si no estaba ya (…)

src: MACPCC, dst: MACPCA

PCA

PCB

E1

PCC

E0

E2

PCD

If

E0

E1

MAC
MACPCA
MACPCC

Learning Bridge

MAC destino unicast:
-  Busca en la base de datos de filtrado (…):

o  Si la encuentra asociada a un puerto reenvía la trama solo por ese

puerto (…)

o  Recordad que un Hub actúa como un bus lógico y hace llegar la trama


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src: MACPCC, dst: MACPCA

PCA

PCB

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PCC

E0

E2

PCD

a todas las estaciones

o  Si no la encuentra: inundación

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E0

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MAC
MACPCA
MACPCC


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Learning Bridge

Aging:
-  Las entradas en la tabla “envejecen”
-  Se renueva el contador al recibir una trama de esa estación
-  Si caduca se elimina la entrada
-  Cambio de tarjeta
-  Reemplazamiento de host
- 

¡ Memoria finita !

If

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MAC
MACPCA
MACPCC

PCA

PCB

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PCC

E0

E2

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Puentes: ¿Por qué?

Hub!

Hub

Puente

Hub!

Hub!

Dominio de colisión

Dominio de colisión

•  LANs alejadas geográficamente que se desean unir
•  Exceso de carga en una LAN y se quiere dividir
•  Confiabilidad: limitar efectos de nodos defectuosos
•  Seguridad: limitar efectos modo promiscuo
•  Problema: aumentan la latencia


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Puentes

Puente

Hub!

Hub

Hub!

Hub!

Dominio de colisión

Dominio de colisión

•  Conmutador de paquetes
•  Las colisiones no se propagan (dominios de colisión separados)
•  Transparente para las estaciones

–  La LAN resultado se comporta lógicamente como un solo

segmento

•  Número entre dos estaciones no está limitado:

–  Permite agrandar la red más allá de los límites de Ethernet.

•  Pueden unir redes de diferente tecnología 802

Puentes y conmutadores

•  Conmutador Ethernet (switch, switching-hub) es básicamente

un puente

•  Los primeros puentes tenían pocos puertos (2)
•  Un switch tiene uno por estación (…)


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Puentes y conmutadores

•  Conmutador Ethernet (switch, switching-hub) es básicamente

un puente

•  Los primeros puentes tenían pocos puertos (2)
•  Un switch tiene uno por estación
• 

Interconectados


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Switch vs Hub

•  Puede otorgar un camino conmutado entre cada par de

estaciones para cada trama

•  Cada pareja puede tener un canal dedicado con la capacidad

total de la LAN

•  Puede trabajar con multiples tramas al mismo tiempo
•  Los puertos pueden ser Full-Duplex

Hub

10Mbps

Switch

10Mbps

10Mbps

Medio compartido

Capacidad total 10Mbps

Medio conmutado

Capacidad total Nx10Mbps


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Conmutación asimétrica

•  Permite conmutación asimétrica (diferentes

velocidades en los puertos)

•  Esto es imposible con un hub

10Mbps

100Mbps

10Mbps

10Mbps

Resumen

•  Puentes/conmutadores separan dominios de colisión
•  Permiten full-duplex
•  Pueden tener puertos de diferen