2.6 Interconexión de Hubs. Redes Locales y Corporativas 2010
Anuncio
Redes Locales y Corporativas 2010 Unidad 3 Redes LAN Multisegmento 2.6 Interconexión de Hubs. Los hubs se pueden interconectar entre sí cuando la cantidad de bocas que un hub posee no es suficiente para reunir a todas las estaciones que se deben concentrar en ese lugar. Para conectar a los hubs entre sí se debe utilizar un ‘cable cruzado’ de la misma forma que cuando se conecta a dos estaciones terminales entre sí. Los conectores de los cables están definidos por la norma 568A y 568B, en donde un cable de cruzada debe poseer en cada uno de sus extremos una de las dos normas. Para construir redes LANs extensas se requiere interconectar a los Hubs entre si. Hub con Puerto común: Para ello se debe utilizar un cable de ‘cruzada’ (crossover) que interconecte Los cables de las normas 568A y 568B Hub con Puerto especial Se utiliza un cable normal (sin cruzada) Conexión hub-hub Hub 1 x MDI-X (Medium Dependent Interface Crossed) Sólo a un hub debe habilitársele el MDI-X Los cables están cruzados internamente Cable Cruzado MDI (Medium Dependent Interface) Hub 2 Los Cables no se cruzan T+ TR+ R- X X X X R+ RT+ T- Conexión entre dos MDI-X con cable Cruzado Cable Directo Cable Cruzado 2.7 Apilamiento de Hubs y Regla de Conexión. CCAT (Centro de Capacitación en Alta Tecnología) 1 © Osvaldo A Pérez (1 con 3) (2 con 6) (3 con 1) (6 con 2) Redes Locales y Corporativas 2010 Unidad 3 Redes LAN Multisegmento Hub 1 2 Hub 2 Hub 3 Hub 4 3 4 Hub 5 1 Hub 6 5 Nodo A 5 Segmentos eléctricos de Red Nodo B 4 Repetidores Intermedios 3 Segmentos con componentes activos 2 Segmentos sin componentes activos 1 Dominio de Colisión Si bien los Hubs se pueden interconectar entre sí para poder aumentar el ‘conjunto de bocas’ que se unen en un punto de concentración, no se los puede conectar de cualquier forma, sino que se deben seguir reglas específicas en cuanto a la máxima cantidad de Hubs que pueden ser conectados. La problemática principal se centra en la extensión total de la red y las posibles demoras que puede sufrir la señal al propagarse entre Hubs, lo cual podría comprometer la detección de las colisiones cuando las señales se emitan desde dos puntos eléctricamente distantes entre si. La Regla de interconexión máxima se conoce como Regla 5,4, 3 o como Regla 5, 4, 3, 2, 1, dependiendo de quién sea el referente de la norma. Ambas reglas hacen referencia a lo mismo, solo que incluyen o no diferente elementos. La regla hacen referencia al máximo de: 5 Segmentos eléctricos que se pueden interconectar entre si, por medio de 4 Repetidores que vinculan a tales segmentos a través de 3 Segmentos activos que pueden estar cargados con estaciones operativas y 2 Segmentos de vinculación en los cuales no habrá estaciones operativas. Conformando todo el conjunto 1 único Dominio de Colisión Tal disposición permite que la distancia eléctrica entre dos estaciones nunca supere la máxima demora prevista dentro de las especificaciones CSMA/CD definidas para las redes Ethernet; con lo cual se asegura que siempre se podrá detectar una colisión, aun cuando las estaciones que intervengan en tal colisión se encuentren en los extremos eléctricos opuestos, (más distantes), de una red. 3 Puentes y Segmentos de Tráfico. Un puente opera en la capa 2 del modelo OSI realizando una función similar a la de un repetidor, con la gran diferencia que un Repetidor retransmite todos los paquetes que a él llegan en tanto que un Puente solo retransmite aquellos paquetes que sean dirigidos a las estaciones que se encuentran ubicadas en un segmento determinado. CCAT (Centro de Capacitación en Alta Tecnología) 2 © Osvaldo A Pérez Redes Locales y Corporativas 2010 Unidad 3 Redes LAN Multisegmento Los puentes operan en capa 2 y son transparentes para las capas superiores Se utilizan para aislar el tráfico entre segmentos y mejorar el desempeño de la red Pueden proporcionar conectividad a través de un red WAN Han quedado prácticamente en desuso dada las mejores funcionalidades de los Conmutadores de Capa 2 Objetivos: Rendimiento: Dividir redes extensas en segmentos más pequeños Seguridad: Separar Dominio de Broadcast Confiabilidad: Aislamiento de problemas acotado al Segmento Tamaño: Cantidad de estaciones, máximo 1024 en Ethernet Interoperabilidad: Entre Ethernet y Token Ring Tabla Seg 2 Tabla Seg 1 Trama Header Data Trama Trailer Capa de Enlace Header Data Trailer Capa de Enlace Bridge Segmento 2 Segmento 1 Capa Física Capa Física La cantidad de estaciones y el volumen de tráfico que puede manejar un segmento de red queda limitado por su velocidad de transferencia, con lo cual una red de 100 Mb/s tendrá mayor capacidad de manejo de tráfico que una red de 10 Mb/s, pero en ambos casos se tendrá una limitación de tráfico que no podrá superarse. Para poder manejar un mayor volumen de tráfico se deberá proceder a segmentar el enlace en varios enlaces. El primer problema que se debe superar es el de las colisiones que se pueden producir. La cantidad de estaciones que puede soportar un segmento depende del volumen de colisiones que se produzca, por lo cual, superado el 70% del tráfico máximo en un ambiente CSMA/CD no solo que no se aumentará el porcentaje de transferencia sino que disminuirá el volumen de tráfico por un aumento en la cantidad de colisiones. Para superar esta limitación se incorpora un Puente, (Bridge), el cual realiza la separación del ‘Dominio de Colisión’, separando entre sí a los diferentes segmentos en que divida el Puente. Originalmente un Puente solo poseía dos ‘lados’ o Puertos, con lo cual la red quedaba dividida en dos segmentos. Posteriormente se construyeron Puentes Multipuertos que pueden dividir a una red en varios segmentos que quedan vinculados por medio del Puente. Consideramos aquí primero el primer caso por ser el más simple y luego ampliaremos la descripción al segundo. Los Puentes no analizan la información de las capas superiores, lo cual aumenta su velocidad, pero pueden filtrar paquetes y separar los dominios de colisión, por lo cual una red LAN puede adoptar una mayor extensión. La norma que establece la operación de los Puentes es la IEEE 802.1D En el gráfico se ilustra el caso referido con una red conectada por un Puente con dos puertos. La red queda dividida en dos segmentos. El Puente solo transfiere a aquellos paquetes que dirigiéndose desde el segmento 1 deben pasar al segmento 2 y a aquellos paquetes que desde el segmento 2 se deban dirigir al segmento 1. El tráfico interior de cada segmento queda en cada segmento. CCAT (Centro de Capacitación en Alta Tecnología) 3 © Osvaldo A Pérez Redes Locales y Corporativas 2010 Unidad 3 Redes LAN Multisegmento Los Puentes deben verificar la Dirección MAC del destino para retransmitir o descartar Si una red LAN se divide en dos segmentos se puede asumir que cada segmento retendrá la mitad del tráfico total Se utilizará al Puente para unir a los dos segmentos resultantes A la división de la red por medio de puentes se la denomina Aislamiento de Tráfico Se utiliza para controlar la utilización de la red Los puentes con capacidad de Aprendizaje actualizan sus tablas a partir del tráfico Nodo Nodo Nodo Nodo Bridge Servidor Servidor Nodo Nodo Para la Segmentación se debe utilizar: La regla de 80/20 Prevenir los Bucles de Puenteo Por medio del protocolo de ‘Spanning Tree’ (802.1d) La función del puente es la de analizar las direcciones de los paquetes que se remiten en uno de los segmentos para determinar si los debe o no retransmitir en el otro segmento. Tal acción la realiza en ambos segmentos con lo cual el Puente arbitra el tráfico que cruza a través de él, de modo que los paquetes que se dirigen a estaciones que pertenecen a un mismo segmento no se retransmiten hacia el otro segmento, con lo cual, no solo se reduce el ancho de banda en el conjunto de ambos segmentos, sino que además se independizan las colisiones que se producen en cada uno de los segmentos, pues cada segmento posee una cantidad menor de estaciones que en el caso en que todas las estaciones pertenecieran a un mismo segmento. Por el Puente solo pasa el tráfico que es dirigido de uno a otro segmento pues su estación origen y destino se encuentran en segmentos diferentes. 3.1 Topología con Repetidores o con Puentes. Las Redes LAN Primitivas, (década de 1980), establecieron su crecimiento, primero a base de Repetidores, que permitieran aumentar la distancia a la cual podía viajar la señal eléctrica, pero sin superar la distancia máxima estipulada en Ethernet para un Dominio de Colisión. Tal distancia queda limitada por la capacidad de detectar las colisiones. El volumen de tráfico queda limitado pues toda la red es un único segmento y solo puede existir un paquete por instante de tiempo. CCAT (Centro de Capacitación en Alta Tecnología) 4 © Osvaldo A Pérez Redes Locales y Corporativas 2010 Unidad 3 Redes LAN Multisegmento Las Redes LAN Primitivas resolvían la interconexión por medio de Repetidores y más tarde por medio de Puentes Cable Principal actuando como Backbone entre Segmentos Repetidor Repetidor Repetidor Repetidor Bridge Bridge Bridge Bridge Servidor Nodo Servidor Cable Secundario del Piso Nodo Piso 1 Servidor Servidor Nodo Cable Nodo Secundario del Piso Nodo Nodo Cable Secundario del Piso Cable Secundario del Piso Nodo Piso 3 Piso 2 Nodo Piso n Utilizar un repetidor mantiene el Dominio de Colisión y por ende limita la distancia máxima de la red Utilizar un Puente aísla Dominios de Colisión en cada Segmento, (piso), y permite una distancia y un Tráfico mayor al que se puede lograr solo con Repetidores La segunda opción para tales redes se desarrolló a partir de la incorporación de Puentes. Los puentes permiten contener el tráfico de colisión dentro del segmento local, con lo cual se mejora el rendimiento global de la red al establecer segmentos que definen diferentes dominios de colisión.. El ejemplo ilustra la red de una empresa en la cual se ha generado una red troncal que une entre sí a los diferentes pisos, de forma tal que el tráfico interno de cada piso no se propague hacia los otros pisos, es decir se ha definido un dominio de colisión por piso. CCAT (Centro de Capacitación en Alta Tecnología) 5 © Osvaldo A Pérez
