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Conmutación Ethernet

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Academic year: 2021

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(1)

Fundamentos de Tecnologías y Protocolos de Red

Área de Ingeniería Telemática

Conmutación Ethernet

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es

Grado en Ingeniería en Tecnologías de

Telecomunicación, 3º

(2)
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Fund . Te c. Y Pr o to . de Red Áre a de In ge ni erí a Te le tica

Hemos visto: Hubs/Repetidores

Unir

segmentos

Ethernet formando un solo

dominio de

colisión

Exceder los límites de distancia y número de hosts conectados

AR

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Fund . Te c. Y Pr o to . de Red Áre a de In ge ni erí a Te le tica

Puente

Puentes

Repetidores unen segmentos Ethernet a

nivel físico

un dominio de colisión

Puentes unen segmentos Ethernet a nivel

de enlace

Idealmente de un dominio a otro reenvían

solo las tramas dirigidas a estaciones del

otro dominio

Dominio de colisión

Hub Hub

Dominio de colisión

Dominio de colisión

Hub! Hub Hub! Hub

!

Physical Layer Link Layer Network Layer

SS

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Fund . Te c. Y Pr o to . de Red Áre a de In ge ni erí a Te le

tica

Puentes : ¿Cómo?

Reenvía las tramas dirigidas a estaciones conectadas a otro dominio

No altera la trama (se mantienen las direcciones MAC origen y destino)

Las colisiones no se propagan (dominios de colisión separados)

Transparente para las estaciones

Número entre dos estaciones no está limitado

Pueden unir redes de diferente tecnología 802

Puente

Dominio de colisión

Dominio de colisión

Hub! Hub Hub! Hub

!

AR

SS

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Fund . Te c. Y Pr o to . de Red Áre a de In ge ni erí a Te le

tica

Puentes: ¿Por qué?

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 de NICs en modo promiscuo

Problema: aumentan la latencia

Puente

Dominio de colisión

Dominio de colisión

Hub!

Hub

Hub!

Hub

!

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Fundamentos de Tecnologías y Protocolos de Red

Área de Ingeniería Telemática

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Fund . Te c. Y Pr o to . de Red Áre a de In ge ni erí a Te le

tica

Learning Bridge

Lista de direcciones MAC asociada a cada puerto

También llamada “Base de datos de filtrado” (

Filtering Database )

o

CAM table

(

“Content Addressable Memory”

)

Cuando recibe una trama por un puerto:

–  Apunta la dirección MAC origen asociándola en la tabla a ese puerto (si ya la

tenía en la tabla actualiza el valor del puerto)

–  Si la MAC destino es de broadcast hace inundación (flooding) o

–  Si la MAC destino no está en la base de datos de filtrado hace inundación o

–  Si la MAC destino está en la base de datos de filtrado envía por el puerto

indicado salvo que sea el mismo puerto por el que la recibió

SS

If MAC E0 MACPCA E1 MACPCC PCA PCB PCC PCD E0 E1 E2

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Fund . Te c. Y Pr o to . de Red Áre a de In ge ni erí a Te le

tica

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 !

AR

SS

If MAC E0 MACPCA E1 MACPCC PCA PCB PCC PCD E0 E1 E2

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Fund . Te c. Y Pr o to . de Red Áre a de In ge ni erí a Te le tica

Ejemplo

Suceso Arranca el puente - - - -F envía a C Suceso A envía a D D envía broadcast E envía a A C envía a E A envía a B Acción

(reenvía por puertos…)

A envía a B B envía a A F D E Puerto 1 Puerto 2 Puerto 3 A B C Lista del puerto 3 Lista del puerto 1 Lista del puerto 2

SS

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Fundamentos de Tecnologías y Protocolos de Red

Área de Ingeniería Telemática

Ejemplo de conmunicación en

una

bridged LAN

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Fund . Te c. Y Pr o to . de Red Áre a de In ge ni erí a Te le tica

Ejemplo

Máquinas con tablas vacías

Vea qué sucede ante cada una de estas tramas:

–  PC1 envía trama: src MAC PC1, dst MAC broadcast

–  PC1 envía trama: src MAC PC1, dst MAC PC2

–  PC1 envía trama: src MAC PC1, dst MAC PC2 (igual que la anterior)

–  PC2 envía trama: src MAC PC2, dst MAC PC3

–  PC1 envía trama: src MAC PC1, dst MAC PC3

–  PC1 envía trama: src MAC PC1, dst MAC PC2

–  PC3 envía trama: src MAC PC3, dst MAC PC2

PC1 PC2

PC3 R1

S1 S2 S3

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Fundamentos de Tecnologías y Protocolos de Red

Área de Ingeniería Telemática

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Fund . Te c. Y Pr o to . de Red Áre a de In ge ni erí a Te le tica

•  Conmutador Ethernet (switch, switching-hub) es un puente

•  Los primeros puentes tenían pocos puertos (2) y reenviaban por software

•  Un switch incluye una matriz de conmutación (arquitecturas variadas)

•  Puede otorgar un camino conmutado interno independiente entre cada par de

puertos para cada trama

•  Los puertos pueden ser Full-Duplex

•  (...)

Puentes y conmutadores

In put p or ts Output ports

SS

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Fund . Te c. Y Pr o to . de Red Áre a de In ge ni erí a Te le tica

•  Conmutador Ethernet (switch, switching-hub) es un puente

•  Los primeros puentes tenían pocos puertos (2) y reenviaban por software

•  Un switch incluye una matriz de conmutación (arquitecturas variadas)

•  Puede otorgar un camino conmutado interno independiente entre cada par de

puertos para cada trama

•  Los puertos pueden ser Full-Duplex

•  Y normalmente se emplea un puerto por estación y más de un switch

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Fund . Te c. Y Pr o to . de Red Áre a de In ge ni erí a Te le

tica

Switch vs Hub

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 Medio compartido Capacidad total 10Mbps 10Mbps Switch Medio conmutado Capacidad total Nx10Mbps 10Mbps 10Mbps 10Mbps 10Mbps

SS

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Fund . Te c. Y Pr o to . de Red Áre a de In ge ni erí a Te le

tica

Conmutación asimétrica

Permite conmutación asimétrica (diferentes

velocidades en los puertos)

Esto es imposible con un hub

10Mbps

10Mbps

10Mbps

100Mbps

AR

SS

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Fund . Te c. Y Pr o to . de Red Áre a de In ge ni erí a Te le

tica

Técnicas de conmutación

Store-and-forward

Espera a recibir toda la

trama

Mayor latencia

CR C Dest Addr Addr Src Et he rType

Datos

Store-and-Forward

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Fund . Te c. Y Pr o to . de Red Áre a de In ge ni erí a Te le

tica

Técnicas de conmutación

Store-and-forward

Espera a recibir toda la

trama

Mayor latencia

Cut-through

Una vez procesada la MAC

destino

Menor latencia

Más errores

Tipos:

Rápida (

)

Libre de fragmentos

CR C Et he rType

Datos

Conmutación Rápida

Libre de fragmentos

Store-and-Forward

Dest

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Datasheet:

Referencias

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