Diseño de Redes - Capítulo 3

Presentación del tema: "Diseño de Redes - Capítulo 3"— Transcripción de la presentación:

1 Diseño de Redes - Capítulo 3
LIMITACIONES DE REDES DIRECTAMENTE CONECTADAS - Número de Hosts - Extensión geográfica Por ejemplo: Ethernet hosts, 2500 metros Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3

2 Ethernet … Ethernet tiene una topología de bus Host NIC Host NIC Hub:
Es un bus listo para usar Host NIC Ingeniería en Redes y Comunicaciones Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3 Diseño de Redes Capítulo 3 2

3 Diseño de Redes - Capítulo 3
CONMUTADOR - SWITCH Mecanismo para interconectar enlaces y crear redes más grandes Múltiples-entradas, múltiples-salidas Transfiere paquetes de una entrada a una o varias salidas Añade topología de estrella a Punto a punto bus (Ethernet) anillo (802.5 y FDDI) propietario Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3

4 Diseño de Redes - Capítulo 3
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL CENTRO - Ingeniería en redes y comunicaciones LANs CONMUTADAS Utilizan pares de hosts, los cuales se pueden comunicar concurrentemente. Host NIC Host NIC … Host NIC Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3

5 Dos enlaces T3 y un enlace STS-1
PROTOCOLOS DE CAPA 2 EN CADA ENLACE Dos enlaces T3 y un enlace STS-1 Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3

6 Diseño de Redes - Capítulo 3
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL CENTRO - Ingeniería en redes y comunicaciones CONMUTADOR - SWITCH - Conectado a varios enlaces: cada uno corre un protocolo de la capa de enlace de datos ( capa 2 ) - Tarea Primaria: recibir paquetes entrantes de un enlace y enviarlos a otro enlace - Cada entrada o salida es un puerto ( bi-direccional ) ¿Cómo selecciona un conmutador el puerto a ser utilizado? Alternativas: - Datagramas, - Circuitos Virtuales, Enrutamiento de fuente. Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3

7 Diseño de Redes - Capítulo 3
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL CENTRO - Ingeniería en redes y comunicaciones DATAGRAMAS Destino Puerto A 3 B C D E 2 F 1 G H No orientado a conexión: Cada datagrama es enviada sin verificar si la ruta está activa Tabla de despacho Switch 2 Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3

8 Diseño de Redes - Capítulo 3
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL CENTRO - Ingeniería en redes y comunicaciones REDES NO ORIENTADAS A CONEXIÓN Un host puede enviar un paquete a cualquier sitio en cualquier momento. Cuando un paquete es enviado, el transmisor desconoce si la red puede entregar el paquete a su destino. Cada paquete es despachado independientemente de otros paquetes despachados para el mismo destino. La caída o falla de un conmutador o un enlace no afecta al sistema: Se puede descubrir una ruta alterna y actualizar las tablas de despacho. Cada paquete debe cargar con la dirección completa del destino, la sobrecarga por paquete de datos es mayor que en los sistemas orientados a conexión. Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3

9 Diseño de Redes - Capítulo 3
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL CENTRO - Ingeniería en redes y comunicaciones CONMUTACIÓN CON CIRCUITOS VIRTUALES Red orientada a conexión Se establece una conexión entre fuente y destino para los datos a ser transmitidos. El proceso tiene dos etapas: (1) Establecer la conexión (2) Transferencia de datos Tabla de Circuitos Virtuales: Identificador de circuito virtual Interfaz de entrada Interfaz de salida [una VCI diferente para paquetes salientes] Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3

10 Diseño de Redes - Capítulo 3
EJEMPLO DE UN TABLA CON VC Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3

11 Diseño de Redes - Capítulo 3
MODELO DEL CIRCUITO VIRTUAL - Normalmente hay que esperar un tiempo para que se establezca la conexión antes de enviar el primer paquete de datos. - La requisición de conexión contiene la dirección completa del destino, sin embargo, una vez establecida, los paquetes de datos unicamente cargan un identificador del VC. La sobrecarga por paquete es muy baja. - Si un conmutador o un enlace en una conexión fallan, la conexión se rompe y es necesario establecer una nueva. - El establecimiento de una conexión es un medio apropiado para reservar recursos. Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3

12 Diseño de Redes - Capítulo 3
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL CENTRO - Ingeniería en redes y comunicaciones ENRUTAMIENTO DE FUENTE El despachador de un paquete conoce la ruta precisa que tomarán los datos a lo largo de la red hasta su destino. Cada paquete transporta los datos datos de la ruta desde el origen hasta el destino. Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3

13 Diseño de Redes - Capítulo 3
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL CENTRO - Ingeniería en redes y comunicaciones IMPLEMENTACIÓN DEL ENRUTAMIENTO DE FUENTE (a) Rota la identificación ( ids ) en el encabezado del paquete para que el siguiente salto siempre esté al frente. (b) Elimina la identificación ( ids ) del encabezado del paquete después de que el correspondiente enlace ha sido abandonado. (c) Mantiene la ruta siempre en el mismo orden e indica el siguiente salto mediante un puntero que sirve de índice a lo largo de la ruta. Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3

14 Diseño de Redes - Capítulo 3
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL CENTRO - Ingeniería en redes y comunicaciones PUENTES Varias redes Ethernet se pueden conectar mediante repetidores. LAN 1 LAN 2 ■ ■ ■ ■ ■ ■ También se pueden utlizar puentes, son nodos multipuerto o conmutadores que pueden enviar paquetes de una LAN a otra. ■ ■ ■ ■ ■ ■ Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3

15 Diseño de Redes - Capítulo 3
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL CENTRO - Ingeniería en redes y comunicaciones PUENTES LAN 1 Host Port A 1 B C X 2 Y Z LAN 2 El puente bloquea un paquete cuyo destino está en la misma red de origen El puente inspecciona todos los paquetes que recibe; determina la dirección origen y la asocia al puerto colocando este dato en una tabla como se muestra arriba. El puente aprende la ubicación de los hosts de manera automática Si el puente desconoce el destino de un paquete, lo despacha por todos los puertos excepto por el puerto origen Después de un tiempo predeterminado, son eliminados de la tabla los hosts que no presentan actividad Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3

16 Diseño de Redes - Capítulo 3
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL CENTRO - Ingeniería en redes y comunicaciones ARBOL EXPANDIDO – SPANNING TREE Las redes LAN extendidas pueden presentar lazos en las rutas debido a que fueron instaladas de manera incorrecta o para tener rudas redundantes para seguridad. Para impedir que los paquetes se mantengan circulando en lazos infinitos, son retiradas las rutas en lazo por medio del algoritmo spanning tree. Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3

17 Diseño de Redes - Capítulo 3
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL CENTRO - Ingeniería en redes y comunicaciones ALGORITMO SPANNING TREE Los puentes igual que los nodos, tienen un código de identificación. Cuando se inicia un puente, intercambia mensajes de configuración con otros puentes y selecciona a un puente como el puente raíz del arból extendido. Inicialmente, cada puente asume que es el puente raíz y al recibir los mensajes de otros puentes, actualiza su configuración. Mensaje de configuración Identificación del puente origen (2) Identificación del puente raíz (3) Distancia en saltos al puente raíz Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3

18 Diseño de Redes - Capítulo 3
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL CENTRO - Ingeniería en redes y comunicaciones ALGORITMO SPANNING TREE Un mensaje activa cambios en la configuración actual de un puente si: 1- La identificación de la raíz es menor o 2- tiene el mismo valor pero su distancia a la raíz es menor o 3- la raíz es igual, la distancia es igual pero el puente origen del mensajes tiene una identificación menor. Antes de actualizar la configuración con el mensaje entrante, el puente añade 1 a la cuenta de saltos. Cuando un puente descubre que no es raíz, deja de originar mensajes ( solo despacha aquellos recibidos de otros puentes después de añadirles 1 a la cuenta de saltos ) Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3

19 Diseño de Redes - Capítulo 3
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL CENTRO - Ingeniería en redes y comunicaciones ALGORITMO SPANNING TREE - Un puente, el más cercano al raíz, es establecido como puente designado. En caso de empate, se selecciona el que tiene la identificación más baja. - Cuando un puente descubre que no es el puente designado para un puerto, deja de mandar mensajes de configuración en ese puente. - Eventualmente, el sistema se estabiliza: solo el puente raíz envía mensajes de configuración y los demás puentes solo los reenvían. Ingeniería en Redes y Comunicaciones Diseño de Redes Capítulo 3