29/03/2017 SWITCHING ETHERNET Aspectos Generales Redes Convergentes

Contenido Conceptos basicos (recordando) Tipo de switch 29/03/2017 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 Redes Convergentes

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

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

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

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

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

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

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. 0000.eeee.4444 0000.eeee.4444 0000.eeee.4444 SWITCHING ETHERNET

X X Funciones basicas 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 SWITCHING ETHERNET

STP (Spanning Tree Protocol) ¿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 OK STP (elimina el loop) SWITCHING ETHERNET

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

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

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

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

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

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

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

Seguridad Fisica Logicas 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