TP N°4

HUB

Concentrador (hub) es el dispositivo que permite centralizar el cableado de una red de computadoras, para luego poder ampliarla.

Trabaja en la capa física (capa 1) del modelo OSI o la capa de acceso al medio en el modelo TCP/IP. Esto significa que dicho dispositivo recibe una señal y repite esta señal emitiéndola por sus diferentes puertos (repetidor).

Un concentrador, o repetidor, es un dispositivo de emisión bastante sencillo. Los concentradores no logran dirigir el tráfico que llega a través de ellos, y cualquier paquete de entrada es transmitido a otro puerto (que no sea el puerto de entrada). Dado que cada paquete está siendo enviado a través de cualquier otro puerto, aparecen las colisiones de paquetes como resultado, que impiden en gran medida la fluidez del tráfico. Cuando dos dispositivos intentan comunicar simultáneamente, ocurrirá una colisión entre los paquetes transmitidos, que los dispositivos transmisores detectan. Al detectar esta colisión, los dispositivos dejan de transmitir y hacen una pausa antes de volver a enviar los paquetes.

La necesidad de hosts para poder detectar las colisiones limita el número de centros y el tamaño total de la red. Para 10 Mbit/s en redes, de hasta 5 segmentos (4 concentradores) se permite entre dos estaciones finales. Para 100 Mbit/s en redes, el límite se reduce a 3 segmentos (2 concentradores) entre dos estaciones finales, e incluso sólo en el caso de que los concentradores fueran de la variedad de baja demora. Algunos concentradores tienen puertos especiales (y, en general, específicos del fabricante) les permiten ser combinados de un modo que consiente encadenar a través de los cables Ethernet los concentradores más sencillos, pero aun así una gran red Fast Ethernet es probable que requiera conmutadores para evitar el encadenamiento de concentradores.

La mayoría de los concentradores detectan problemas típicos, como el exceso de colisiones en cada puerto. Así, un concentrador basado en Ethernet, generalmente es más robusto que el cable coaxial basado en Ethernet. Incluso si la partición no se realiza de forma automática, un concentrador de solución de problemas la hace más fácil ya que las luces pueden indicar el posible problema de la fuente. Asimismo, elimina la necesidad de solucionar problemas de un cable muy grande con múltiples tomas

Concentradores de doble velocidad

Los concentradores sufrieron el problema de que como simples repetidores sólo podían soportar una única velocidad. Mientras que las computadoras personales normales con ranuras de expansión podrían ser fácilmente actualizados a Fast Ethernet con una nueva tarjeta de red, máquinas con menos mecanismos de expansión comunes, como impresoras, pueden ser costosas o imposibles de actualizar. Por lo tanto, un punto medio entre concentrador y conmutador es conocido como concentrador de doble velocidad.

Este tipo de dispositivos consiste fundamentalmente en dos concentradores (uno de cada velocidad) y dos puertos puente entre ellos. Los dispositivos se conectan al concentrador apropiado automáticamente, en función de su velocidad. Desde el puente sólo se tienen dos puertos, y sólo uno de ellos necesita ser de 100 Mb/s.

Usos

Históricamente, la razón principal para la compra de concentradores en lugar de los conmutadores era el precio. Esto ha sido eliminado en gran parte por las reducciones en el precio de los conmutadores, pero los concentradores aún pueden ser de utilidad en circunstancias especiales:

• Un analizador de protocolo conectado a un conmutador no siempre recibe todos los paquetes, ya que desde que el conmutador separa a los puertos en los diferentes segmentos. En cambio, la conexión del analizador de protocolos con un concentrador permite ver todo el tráfico en el segmento. Por otra parte, los conmutadores caros pueden ser configurados para permitir a un puerto escuchar el tráfico de otro puerto (lo que se denomina puerto de duplicado); sin embargo, esto supone un gasto mucho más elevado que si se emplean concentradores.

• Algunos grupos de computadoras o clúster, requieren cada uno de los miembros del equipo para recibir todo el tráfico que trata de ir a la agrupación. Un concentrador hará esto, naturalmente; usar un conmutador en estos casos, requiere la aplicación de trucos especiales.

• Cuando un conmutador es accesible para los usuarios finales para hacer las conexiones, por ejemplo, en una sala de conferencias, un usuario inexperto puede reducir la red mediante la conexión de dos puertos juntos, provocando un bucle. Esto puede evitarse usando un concentrador, donde un bucle se romperá en el concentrador para los otros usuarios (también puede ser impedida por la compra de conmutadores que pueden detectar y hacer frente a los bucles, por ejemplo mediante la aplicación de Spanning Tree Protocol).

• Un concentrador barato con un puerto 10-Base-2 es probablemente la manera más fácil y barata para conectar dispositivos que sólo soportan 10-Base-2 a una red moderna (no suelen venir con los puertos 10-Base-2 conmutadores baratos).

HUB USB

HUB RED

SWITCH

Conmutador (switch) es el dispositivo digital lógico de interconexión de equipos que opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red y eliminando la conexión una vez finalizada esta. Se utilizan comúnmente en cables de redes Ethernet (8 pines), terminaciones de teléfonos (5 pines), etcétera.

Los conmutadores poseen la capacidad de aprender y almacenar las direcciones de red de la capa 2 (direcciones MAC) de los dispositivos alcanzables a través de cada uno de sus puertos. Por ejemplo, un equipo conectado directamente a un puerto de un conmutador provoca que el conmutador almacene su dirección MAC. Esto permite que, a diferencia de los concentradores, la información dirigida a un dispositivo vaya desde el puerto origen al puerto de destino.

Como anteriormente se comentaba, uno de los puntos críticos de estos equipos son los bucles, que consisten en habilitar dos caminos diferentes para llegar de un equipo a otro a través de un conjunto de conmutadores. Los bucles se producen porque los conmutadores que detectan que un dispositivo es accesible a través de dos puertos emiten la trama por ambos. Al llegar esta trama al conmutador siguiente, éste vuelve a enviar la trama por los puertos que permiten alcanzar el equipo. Este proceso provoca que cada trama se multiplique de forma exponencial, llegando a producir las denominadas inundaciones de la red, provocando en consecuencia el fallo o caída de las comunicaciones

Características:

• Compartir archivos. Un equipo de la red habilita la compartición de archivos y el resto de equipos pueden acceder a dichos archivos a través de la red.
• Compartir impresoras. Todos los equipos de la red pueden utilizar la misma impresora.
• Compartir la conexión a Internet. Todos los equipos pueden acceder a Internet a través de router de acceso, que está conectado en la red.
• Se conecta fácilmente al PC vía Ethernet
• Hasta 8 Mbps de flujo entrante, 1 Mbps de flujo saliente
• Permite a múltiples usuarios compartir una sola conexión ADSL con una dirección WAN IP
• Servidor integrado LAN DHCP
• Servidor DNS integrado y relé.
• Sistema operativo independiente (funciona con: Windows 95, 98, NT, Mac OS, Unix, Linux)
• "Siempre activado "(ponteado) o por marcación (PPP)
• Programa de inicio rápido basado en navegador
• Firewall de software actualizable
• Voz de datos simultáneos en una sola línea de teléfono
• No requiere instalación de software
• Aprobado para conexiones a todos los operadores más importantes de la red
• Cumple estándares ADSL (ANSI T1.413 Issue2, G.dmt, G.lite)
• Disponible como hub de 4 puertos o con conexión ATMF

Router

Un router —también conocido como enrutador o encaminador de paquetes— es un dispositivo que proporciona conectividad a nivel de red o nivel tres en el modelo OSI. Su función principal consiste en enviar o encaminar paquetes de datos de una red a otra, es decir, interconectar subredes, entendiendo por subred un conjunto de máquinas IP que se pueden comunicar sin la intervención de un encaminador (mediante puentes de red), y que por tanto tienen prefijos de red distintos.

Funcionamiento

El funcionamiento básico de un enrutador o encaminador, como se deduce de su nombre, consiste en enviar los paquetes de red por el camino o ruta más adecuada en cada momento. Para ello almacena los paquetes recibidos y procesa la información de origen y destino que poseen. Con arreglo a esta información reenvía los paquetes a otro encaminador o bien al anfitrión final, en una actividad que se denomina 'encaminamiento'. Cada encaminador se encarga de decidir el siguiente salto en función de su tabla de reenvío o tabla de encaminamiento, la cual se genera mediante protocolos que deciden cuál es el camino más adecuado o corto, como protocolos basado en el algoritmo de Dijkstra.

Por ser los elementos que forman la capa de red, tienen que encargarse de cumplir las dos tareas principales asignadas a la misma:

• Reenvío de paquetes: cuando un paquete llega al enlace de entrada de un encaminador, éste tiene que pasar el paquete al enlace de salida apropiado. Una característica importante de los encaminadores es que no difunden tráfico difusivo.
• Encaminamiento de paquetes : mediante el uso de algoritmos de encaminamiento tiene que ser capaz de determinar la ruta que deben seguir los paquetes a medida que fluyen de un emisor a un receptor.

Por tanto, debemos distinguir entre reenvío y encaminamiento. Reenvío consiste en coger un paquete en la entrada y enviarlo por la salida que indica la tabla, mientras que por encaminamiento se entiende el proceso de hacer esa tabla.

Arquitectura física

En un enrutador se pueden identificar cuatro componentes:

• Puertos de entrada: realiza las funciones de la capa física consistentes en la terminación de un enlace físico de entrada a un encaminador; realiza las funciones de la capa de enlace de datos necesarias para interoperar con las funciones de la capa de enlace de datos en el lado remoto del enlace de entrada; realiza también una función de búsqueda y reenvío de modo que un paquete reenviado dentro del entramado de conmutación del encaminador emerge en el puerto de salida apropiado.
• Entramado de conmutación: conecta los puertos de entrada del enrutador a sus puertos de salida.
• Puertos de salida: almacena los paquetes que le han sido reenviados a través del entramado de conmutación y los transmite al enlace de salida. Realiza entonces la función inversa de la capa física y de la capa de enlace que el puerto de entrada.
• Procesador de encaminamiento: ejecuta los protocolos de encaminamiento, mantiene la información de encaminamiento y las tablas de reenvío y realiza funciones de gestión de red dentro del enrutador

Los enrutadores en el modelo OSI

En el modelo OSI se distinguen diferentes niveles o capas en los que las máquinas pueden trabajar y comunicarse para entenderse entre ellas. En el caso de los enrutadores encontramos dos tipos de interfaces:

• Interfaces encaminadas: son interfaces de nivel 3, accesibles por IP. Cada una se corresponde con una dirección subred distinta. En IOS se denominan "IP interface". Se distinguen a su vez dos subtipos:

• Interfaces físicas: aquellas accesibles directamente por IP.
• Interfaces virtuales: aquellas que se corresponden con una VLAN o un CV. Si dicha interfaz se corresponde con una única VLAN se denomina Switch Virtual Interfaz (SVI), mientras que si se corresponde con un enlace trunk o con un CV, actúan como subinterfaces.

• Interfaces conmutadas: se trata de interfaces de nivel 2 accesibles solo por el módulo de conmutamiento. En IOS reciben el nombre de puertos de conmutador. Las hay de dos tipos:

• Puertos de acceso: soportan únicamente tráfico de una VLAN.
• Puertos trunk: soportan tráfico de varias VLANs distintas.

Estas posibilidades de configuración están únicamente disponibles en los equipos modulares, ya que en los de configuración fija, los puertos de un enrutador actúan siempre como interfaces encaminadas, mientras que los puertos de un conmutaador como interfaces conmutadas. Además, la única posible ambigüedad en los equipos configurables se da en los módulos de conmutamiento, donde los puertos pueden actuar de las dos maneras, dependiendo de los intereses del usuario.

PUNTO DE ACCESO INALAMBRICO

Un punto de acceso inalámbrico (en inglés: Wireless Access Point, conocido por las siglas WAP o AP), en una red de computadoras, es un dispositivo de red que interconecta equipos de comunicación inalámbricos, para formar una red inalámbrica que interconecta dispositivos móviles o tarjetas de red inalámbricas.

Son dispositivos que son configurados en redes de tipo inalámbricas que son intermediarios entre una computadora y una red (Internet o local) Facilitan conectar varias máquinas cliente sin la necesidad de un cable (mayor portabilidad del equipo) y que estas posean una conexión sin limitárseles tanto su ancho de banda.

Los WAP son dispositivos que permiten la conexión inalámbrica de un dispositivo móvil de cómputo (computadora, tableta, smartphone) con una red. Normalmente, un WAP también puede conectarse a una red cableada, y puede transmitir datos entre los dispositivos conectados a la red cableada y los dispositivos inalámbricos.

Los WAP tienen asignadas direcciones IP, para poder ser configurados.

Muchos WAP pueden conectarse entre sí para formar una red aún mayor, permitiendo realizar roaming.

CARACTERISTICAS:

Permiten el acceso a la red local de dispositivos inalámbricos, tales como: Smartphone, Netbook, Laptop, PDA, Tablet, etc.

Cuentan con un puerto RJ45 que les permite interconectarse con un Switch inalámbrico y formar grandes redes entre dispositivos convencionales e inalámbricos.

La tecnología de comunicación con que cuentan es a base de ondas de radio, capaces de traspasar muros, sin embargo entre cada obstáculo esta señal pierde fuerza y se reduce su cobertura.

Cuentan con un alcance máximo de de cobertura, esto dependiendo el modelo, siendo la unidad de medida el radio de alcance que puede estar desde 30 metros (m) hasta mas de 100 m.

Cuentan con una antena externa para la correcta emisión y recepción de ondas entre dispositivos.

Hay que tener en cuenta que al AP se le asigna una IP estática, con ello se reserva de manera exclusiva su dirección en la red.

Internamente no generan ninguna Subred, por lo que los dispositivos inalámbricos que se conectan al AP trabajan sobre su mismo segmento de red, esto implica que pueden encontrar ó "ver" a otros elementos críticos como servidores y Routers