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SWITCHING ETHERNET Aspectos Generales. Contenido Conceptos basicos (recordando) Tipo de switch Tipos de conmutacion Ventajas Limitaciones Funciones basicas.

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1 SWITCHING ETHERNET Aspectos Generales

2 Contenido Conceptos basicos (recordando) Tipo de switch Tipos de conmutacion Ventajas Limitaciones Funciones basicas STP (previniendo loops) VLAN (segmentando dominios de broadcast) Tipos de enlaces SWITCHING ETHERNET

3 Conceptos basicos (recordando!!!) En principio considerados dispositivos de Capa 2 (según OSI) Las tramas Ethernet (basada en IEEE 802.3) manejan informacion de direcciones MAC de origen y destino. Direcciones MAC= 48 bits en formato hexadecimal. Direccion unica impresa en placa (interface de red) Los primeros 24 bits definen el fabricante (OUI – Organizationally Unique Identifier) SWITCHING ETHERNET

4 Tipos de switch Conmutacion de Capa 2 (según OSI) – Basado en el hardware – Desempeño de velocidad según el cable – Baja latencia – Utiliza direcciones MAC – Bajo costo Conmutacion de Capa 3 (según OSI) – Basado en el software – Mayor costo por interface – Mayor latencia – Utiliza direcciones IP – Implementaciones de Segurida y QoS SWITCHING ETHERNET

5 Tipo de conmutacion Metodo de almacenamiento y envio – Se espera toda la trama – Se verifica validez – Se verifica direccion de destino – Se envia luego de consulta en Tabla MAC Metodo de corte – Se verifica la validez de la trama – Se envia antes que llegue la trama completa según direccion de destino – Libre de fragmentos SWITCHING ETHERNET

6 Ventajas Reduccion dominios de colision – Cada puerto es un dominio de colision – Las tramas solo se envia por el puerto correspondiente Aumento del ancho de banda disponible en cada puerto. Permite combinar enlaces distintos – Mayores velocidades para agregacion de trafico en troncales (gran cantidad de trafico) Switch Capa 2 (según OSI) implementa los algoritmos en ASICS (Application Specific Integrated Circuit Application) SWITCHING ETHERNET

7 Limitaciones (Conmutacion Capa 2) No limita dominios de broadcast – Se resuelve con VLAN (Virtual Local Area Network) No limita trafico Multicast: – Actualmente existen soluciones: IGMP Snooping PIM Snooping Susceptible a lazos (loops) – Se resuelve con Spanning Tree, pero: Aumenta complejidad Puede tener convergencia lenta SWITCHING ETHERNET

8 Funciones basicas Llenando la Tabla MAC – Vacia al incio – Cada MAC de origen se agrega a la tabla según el puerto donde se recibio la trama. SWITCHING ETHERNET

9 Funciones basicas Reenvió (forwarding) – Se inspecciona dirección de destino de cada trama. – Si está en la tabla se envía únicamente por el puerto correspondiente. – Sino la trama reenvía a través de todos los puertos. – Cuando el destino responde su dirección de origen se agrega a la tabla. SWITCHING ETHERNET 0000.eeee.4444

10 Funciones basicas SWITCHING ETHERNET Control de lazos (loops) – Se originan por dos razones: Error humano (cableado no etiquetado, manipulacion erronea, otros) Para proveer redundancia – Si no hay un mecanismo de control se originan: Colapso de la red por tormentas de broadcast (broadcast storms) Imposibilidad de aprender direcciones. X X

11 STP (Spanning Tree Protocol) SWITCHING ETHERNET ¿Qué permite? – Enlaces redundantes de red: Sin peligro de bucles de conmutacion Evita tormentas de broadcast (broadcast storms) – En general topologia logica sin loops: Determina switch raiz (mayor prioridad) ID del switch raiz (BID) Puertos raiz, puertos designados y puertos bloqueados Imposibilidad de aprender direcciones Minimizacion del tiempo de inactividad STP (elimina el loop) OK

12 STP (Spanning Tree Protocol) Creado por DEC (Digital Equipment Corporation) Estandarizado por IEEE 802.1d Objetivo: Apagar puertos redundantes y formar una topologia jerarquica Intercambio de informacion usando tramas Multicast (Ethernet) SWITCHING ETHERNET

13 Estado de los puertos en STP Bloqueado (Blocked) – Inciando el switch Escuchando (Listening) – Esperando mensajes STP para asegurarse que no hay loops Aprendiendo (Learning) – Recibiendo tramas y guardando direcciones en la Tabla MAC Reenviando (Forwarding) SWITCHING ETHERNET

14 VLAN (Virtual Local Area Network) Aspectos Generales Imaginemos que un switch lo separamos en varios switch virtuales Cada VLAN un dominio de broadcast diferente Una tabla de reenvio por VLAN Se requier de un router para intercomunicar VLANs -> VLAN= Subred IP Se pueden enlazar switch para que compartan VLAN (VLAN trunking) SWITCHING ETHERNET

15 VLAN (Virtual Local Area Network) Ventajas Seguridad Flexibilidad Ahorro SWITCHING ETHERNET

16 VLAN (Virtual Local Area Network) Tipos Estaticas – Asignadas de forma manual por el administrador – LAN pequeñas sin muchos cambios – Simplicidad Dinamicas – Se crea una base de datos centralizadas: MAC VLAN – Al conectar una estacion el switch la asigna a la VLAN correspondiente – Conviene cuando es una red grande con muchos cambios – Complejidad SWITCHING ETHERNET

17 VLAN (Virtual Local Area Network) Tipos de enlace Acceso – Enlace que es parte de una sola VLAN – Los hosts no tiene conocimiento de las VLAN – Toda informacion de VLAN se quita de la trama antes de reenviarla a traves de un enlace de acceso Troncales (trunk) – Transportan tramas de dos o mas VLANs – Generalmente Switch Switch Router Switch – Cada trama necesita algun tipo de identificacion (etiqueta) SWITCHING ETHERNET

18 VLAN (Virtual Local Area Network) Etiquetado de tramas Se agrega una identificacion a cada trama para indicar a que VLAN pertenece El switch que recibe una trama etiquetada puede: – Reenviarla a traves de un puerto troncal (sin modificarla) – Reenviarla a traves de un puerto de acceso (retirando la etiqueta previamente) El estadandar para etiquetado de tramas es IEEE 802.1q – Introduce un encabezado de etiqueta despues de la direccion MAC origen – 12 bit de este encabezado especifican el VLAN-ID – Permite hasta 4095 VLANs independientes. SWITCHING ETHERNET

19 Seguridad Fisica – Instalacion de bastidores (rack) o salas aseguradas – Proteccion y respaldo de suministro electrico – Permitir acceso solo a personal autorizado Logicas – Apagar administrativamente las interfaces que no se esten usando – Acceso a la VLAN 1 (administrativa) solo desde hosts autorizados – Acceso via SNMP solo desde equipos autorizados SWITCHING ETHERNET


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