bridge y Switches


bridge o Puente

Funcionamiento
Utilización

Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel, en el nivel de control de acceso al medio, capa 2 del modelo OSI. Solo el tráfico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo. Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos lógicos, descargando de tráfico las interconexiones.

Para optimizar la red, podemos dividirla en segmentos o subredes, que se comunican mediante un dispositivo denominado bridge. Gracias a esta tecnología, podemos reducir el tráfico de la red segmentándola; así mismo también podremos incrementar de una forma drástica el tamaño físico de la red LAN.

Un ejemplo podría ser una planta de elaboración. El trafico de datos de las distintas máquinas con el equipo que recoge esa información es elevado. Si intercalamos un bridge entre la planta de elaboración y el resto de la red, esta quedará liberada de una gran parte de ese trafico.

 

 

Funcionamiento de un bridge
 El bridge escucha la red y además aprende quien está y donde. Este dispositivo genera una tabla con direcciones MAC. Si ve que alguien quiere enviar algo a otro participante del mismo segmento, hace que rebote la señal. Si es de otro segmento emite la señal y lo conecta con el otro participante, o repite la señal hasta que establezca la conexión correctamente.
 

Funcionamiento interno del bridge

Estos sistemas intermedios (denominados bridges o puentes) deben ser inteligentes (CPU + memoria), pues deben entender y procesar las tramas de nivel 2.

 En este ejemplo el bridge se dedica a escuchar las tramas del Token Ring(TR) y de Ethernet. Cada trama que llega se copia en su memoria interna.
 La CPU analiza C2 (cabecera de nivel 2 del TR en este caso). Si el destino está en el TR descarta la trama, pues se supone que de A a B llegará sin problemas.
 Si el destino está en la red Ethernet, crea una cabecera C2' (cabecera Ethernet de nivel 2) convirtiendo C2 y rellena el campo de datos con los datos originales (los de C2).

 Utilización

 

  • Entornos locales (Ethernet, Token Ring...), que han sido ambos estandarizados por el mismo organismo (IEEE) y tienen una estructura de cabeceras parecidas
  • redes iguales con distintas velocidades (frecuente en Token Ring)
  • También se usa para unir varios segmentos del mismo tipo (Ethernet por ejemplo) con el fin de obtener mayor privacidad. El tráfico local de cada segmento no será enviado a otros. Sólo se enviarán los que tengan dirección destino en otro segmento. Es el caso de la red Renata+

 

Estos equipos se pueden clasificar en dos tipos: locales, encargados de conectar LANs a unas distancias geográficamente cortas; y los remotos, que nos permitirán conectar LANs a grandes distancias, normalmente a través de una línea de datos alquilada.

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Switch o Conmutador

La tecnología de switching, al igual que el bridge, opera en la capa 2 del modelo OSI. La creciente popularidad de los productos de switching podría interpretarse como el resurgimiento de la tecnología de bridge en un dispositivo más sencillo y asequible con mejores prestaciones y mayor densidad de puertos.

Al igual que el bridge, el switch toma decisiones de envío relativamente sencillas basándose en la dirección MAC de destino contenida en cada paquete y, generalmente, sin tomar en consideración otros datos incluidos en éste.

Claves entre el bridge y el Switch

Modo de trabajo

Donde utilizarlos


 

Claves entre el bridge y el Switch

 Al contrario que el bridge, el switch puede reenviar los datos con periodos de latencia muy bajos, proporcionando así un rendimiento próximo al de un solo segmento de LAN.

 La tecnología de switching permite incrementar el ancho de banda tanto en segmentos de LAN compartidos como dedicados y elimina los cuellos de botella entre varias LAN. En la actualidad los productos de switching se encuentran disponibles para todas las tecnologías (Ethernet, Fast Ethernet, FDDI, atm y Token Ring).

Su transparencia en el soporte de protocolos permite instalarlos en redes multiprotocolo con escasa o ninguna configuración de software. Los switches utilizan el cableado existente, los hubs/repetidores y los adaptadores del puesto de trabajo prácticamente sin necesidad de efectuar inversiones en hardware.

El uso de los chip ASIC permite a los switches enviar paquetes de forma simultánea a través de todos los puertos y a la velocidad del cable, proporcionando así un nivel de prestaciones muy superior al de los bridges tradicionales. Por ejemplo, un puerto Ethernet puede soportar una velocidad teórica de transmisión de 14.880 pps, para tramas de 64 octetos (tamaño mínimo). Esto significa que un switch Ethernet de 12 puertos que soporte seis canales, debe proporcionar una velocidad de transmisión agregada de 89.280 (6 canales x 14.880 pps/canal). Gracias a la tecnología de los ASIC, el switch puede ofrecer este rendimiento en más puertos y con menor coste por puerto que un bridge.

 

Modo de trabajo

Para reenviar el tráfico los switches trabajan de dos formas:

Tipo de Reenvío

Modo de operación

Cut-Through

Inician el proceso de reenvío antes de haber recibido la trama completa.

Dado que el switch sólo tiene que leer la dirección MAC para poder reenviar la trama, los paquetes se procesan con mayor rapidez y la latencia es la misma para paquetes grandes y pequeños. La mayor desventaja es que las tramas dañadas o paquetes truncados también se envían de forma inmediata. Esta modalidad de reenvío puede utilizarse cuando el tráfico se conmuta entre puertos de LAN con la misma velocidad pues de no ser así tendrá que quedar almacenado en el buffer antes del reenvío.

Store-and-forward

Leen y validan el paquete entero antes de iniciar el proceso de reenvío.

Esto les permite eliminar los paquetes dañados y ofrece al administrador de la red la posibilidad de definir los filtros de paquetes más adecuados para controlar el flujo de tráfico que pasa por el switch. La desventaja de esta última modalidad es que la latencia se incrementa proporcionalmente al tamaño del paquete.

 

Dónde utilizar los switches

Uno de los factores clave que determinan un buen diseño de red es la capacidad de ésta para proporcionar una interacción satisfactoria entre los clientes y su servidor. Con independencia de las mejoras que se efectúen en la red de área amplia, los usuarios juzgan la red por su capacidad para proporcionar un servicio rápido y fiable.

Un switch es un dispositivo especialmente diseñado para resolver los problemas de rendimiento de la LAN provocados por las reducciones del ancho de banda y los cuellos de botella. La solución aportada por los switches consiste en proporcionar gran cantidad de ancho de banda agregado y una velocidad de proceso de paquetes muy elevada, baja latencia y un coste muy bajo por puerto. Los switches no están diseñados con el objetivo de proporcionar un control completo sobre la red, sino que deben considerarse como "suministradores" de ancho de banda, no como la fuente última de seguridad, redundancia, control o gestión de red.

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Segmento

Termino utilizado en redes de bus que se refiere a un trozo de bus con continuidad eléctrica. Los segmentos se unen utilizando repetidores bridges o switches.

 

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