CAPITULO 1: INTRODUCCIÓN A REDES CONMUTADAS

CAPITULO 1: INTRODUCCIÓN A REDES CONMUTADAS

1. 1.0 INTRODUCCIÓN: Los distintos dispositivos deben trabajar en conjunto sin inconvenientes para proporcionar una conexión rápida, segura y confiable entre los hosts. Los switches LAN proporcionan el punto de conexión a la red empresarial para los usuarios finales y también son los principales responsables del control de la información dentro del entorno LAN. Los routers facilitan la transmisión de información entre redes LAN y, en general, desconocen a los hosts individuales. Todos los servicios avanzados dependen de la disponibilidad de una infraestructura sólida de routing y switching sobre la que se puedan basar

   • 1.1 DISEÑO DE LA LAN:
     • 1.1.1: REDES CONVERGENTES:
       • 1.1.1.1: COMPLEJIDAD CRECIENTE DE LAS REDES: La capacidad de acceder a Internet y a la red corporativa ya no se limita a oficinas físicas, ubicaciones geográficas o zonas horarias. En el lugar de trabajo globalizado actual, los empleados pueden acceder a los recursos desde cualquier lugar del mundo, y la información debe estar disponible en cualquier momento y en cualquier dispositivo
         • 1.1.1.2: ELEMENTOS DE UNA RED CONVERGENTE: Las redes convergentes con soporte de colaboración, incluidas las de servicio de datos, pueden incluir características como las siguientes: Control de llamadas: procesamiento de llamadas telefónicas, identificador de llamadas, transferencia de llamadas, llamadas en espera y conferencias. Mensajería de voz: correo de voz Mensajería de voz: correo de voz. • Movilidad: recepción de llamadas importantes en cualquier lugar. • Contestador automático: se atiende a los clientes con mayor rapidez, ya que las llamadas se enrutan directamente al departamento o a la persona que corresponde.
           • 1.1.1.3: REDES CONMUTADAS SIN FRONTERAS: Cisco Borderless Network es una arquitectura de red que combina varias innovaciones y consideraciones de diseño para permitir que las organizaciones se conecten con cualquier persona, en cualquier lugar, en cualquier momento y en cualquier dispositivo de forma segura, con confianza y sin inconvenientes. Esta arquitectura está diseñada para enfrentar los desafíos comerciales y de TI, como la admisión de redes convergentes y el cambio de los patrones de trabajo. La arquitectura Cisco Borderless Network se construye sobre una infraestructura de hardware y software escalable y resistente
             • 1.1.1.4: JERARQUIA DE REDES CONMUTADAS SIN FRONTERA: Las redes conmutadas sin fronteras deben funcionar según los requisitos actuales y los servicios y las tecnologías que se requerirán en el futuro. Las pautas se basan en los siguientes principios: • Jerárquico: facilita la comprensión de la función de cada dispositivo en cada nivel, simplifica la implementación, el funcionamiento y la administración, y reduce los dominios de error en cada nivel. • Modularidad: permite la expansión de la red y la habilitación de servicios integrados sin inconvenientes y a petición. • Resistencia: satisface las expectativas del usuario al mantener la red siempre activa. • Flexibilidad: permite compartir la carga de tráfico de forma inteligente mediante el uso de todos los recursos de red.
               • 1.1.1.5: NUCLEO, DISTRIBUCION Y ACCESO: Capa de acceso La capa de acceso representa el perímetro de la red, por donde entra o sale el tráfico de la red de campus Capa de distribución La capa de distribución interactúa entre la capa de acceso y la capa de núcleo para proporcionar muchas funciones importantes Capa núcleo La capa de núcleo es el backbone de una red. Esta conecta varias capas de la red de campus
     • 1.1.2: REDES CONMUTADAS:
       • 1.1.2.1: FUNCION DE LAS REDES CONMUTADAS: LAN conmutadas brindan más flexibilidad, administración de tráfico y características adicionales, como las siguientes: •Calidad de servicio •Seguridad adicional •Compatibilidad con tecnología de redes y conectividad inalámbricas •Compatibilidad con tecnologías nuevas, como la telefonía IP y los servicios de movilidad
         • 1.1.2.2: FACTORES DE FORMA: Los switches de configuración fija no admiten características u opciones más allá de las que vienen originalmente con el switch Los switches de configuración modular ofrecen más flexibilidad en su configuración. Los switches de configuración apilable se pueden interconectar mediante un cable especial que proporciona un rendimiento de ancho de banda alto entre los switches
   • 1.2: EL ENTORNO ENMUTADO:
     • 1.2.1: REENVIO DE TRAMAS:
       • 1.2.1.1: SWITCHING COMO CONCEPTO GENERAL DE TECNOLOGIA DE REDES Y TELECOMUNICACIONES: El concepto fundamental de switching hace referencia a un dispositivo que toma una decisión según dos criterios: •Puerto de entrada •Dirección de destino. El término “entrada” se usa para describir el lugar de un puerto por donde ingresa una trama al dispositivo. El término “salida” se usa para describir las tramas que salen del dispositivo desde un puerto determinado.
         • 1.2.1.2: COMPLETADO DINAMICO EN LA TABLA DE DIRECCIONES MAC DE UN SWITCH: Los switches usan direcciones MAC para dirigir las comunicaciones de red a través del switch al puerto correspondiente hacia el destino. El switch usa la información de la tabla de direcciones MAC para enviar las tramas destinadas a un dispositivo específico por el puerto que se asignó a ese dispositivo.
           • 1.2.1.3: METODOS DE REENVIO DEL SWITCH Los ASIC reducen el tiempo de manejo de paquetes dentro del dispositivo y permiten que el dispositivo pueda manejar una mayor cantidad de puertos sin disminuir el rendimiento
             • 1.2.1.4: CONMUTACION DE ALMACENAMIENTO Y ENVIO: El switching por almacenamiento y envío tiene dos características principales que lo diferencian del método de corte: la verificación de errores y el almacenamiento en buffer automático. Verificación de errores Los switches que usan switching por almacenamiento y envío realizan la verificación de errores de las tramas entrantes. Almacenamiento en buffer automático El proceso de almacenamiento en buffer del puerto de entrada que usan los switches de almacenamiento y envío proporciona la flexibilidad para admitir cualquier combinación de velocidades de Ethernet
               • 1.2.1.5: CONMUTACION POR METODO DE CORTE: Una ventaja del switching por método de corte es que el switch tiene la capacidad de iniciar el reenvío de una trama antes que con el switching por almacenamiento y envío. El switching por método de corte tiene dos características principales: el reenvío rápido de tramas y el procesamiento de tramas no válidas
     • 1.2.2: DOMINIOS DEL SWITCHING
       • 1.2.2.1: DOMINIO DE COLISIONES: Los segmentos de red que comparten el mismo ancho de banda entre dispositivos se conocen como “dominios de colisiones”, ya que cuando hay dos o más dispositivos que intentan comunicarse dentro de ese segmento al mismo tiempo, pueden ocurrir colisiones.
         • 1.2.2.2: DOMINIOS DE BROADCAST: Si bien los switches hacen pasar por un filtro a la mayoría de las tramas según las direcciones MAC, no hacen lo mismo con las tramas de broadcast. Para que otros switches en la LAN reciban las tramas de difusión, los switches deben saturar todos los puertos con estas tramas. Una serie de switches interconectados forma un dominio de broadcast simple
           • 1.2.2.3: ALIVIO DE LA CONGESTION EN LA RED: Los switches LAN tienen características especiales que los hacen eficaces para aliviar la congestión de una red. En primer lugar, permiten la segmentación de una LAN en dominios de colisiones independientes. Cada puerto del switch representa un dominio de colisiones independiente y proporciona todo el ancho de banda a los dispositivos conectados a dicho puerto. En segundo lugar, proporcionan la comunicación full-duplex entre los dispositivos. Una conexión full-duplex puede transportar las señales transmitidas y recibidas al mismo tiempo. Las conexiones full-duplex aumentaron notablemente el rendimiento de las redes LAN y se requieren para velocidades de Ethernet de 1 Gb/s y superiores.
   • 1.3: RESUMEN:
     • 1.3.1: RESUMEN
       • 1.3.1.4: RESUMEN: El modelo tradicional de diseño jerárquico de tres capas divide a la red en las capas de núcleo, de distribución y de acceso, y permite que cada parte de la red esté optimizada para una funcionalidad específica. Proporciona modularidad, resistencia y flexibilidad, lo cual sienta una base que permite que los diseñadores de red superpongan funciones de seguridad, movilidad y comunicación unificada. En algunas redes, no se requiere mantener las capas de distribución y de núcleo separadas. En estas redes, la funcionalidad de la capa de núcleo y de la capa de distribución a menudo se contrae en una sola. Los switches LAN Cisco usan ASIC para reenviar tramas según la dirección MAC de destino. Antes de poder lograr esto, primero deben usar la dirección MAC de origen de las tramas entrantes para crear una tabla de direcciones MAC en la memoria de contenido direccionable (CAM). Si la dirección MAC de destino está en esta tabla, la trama se reenvía solamente al puerto