PDF de programación - SWITCHES Y RUTEADORES

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SWITCHES Y RUTEADORES



• Tecnología de SWITCH
• Tecnología de RUTEADOR
• Donde usar Switch?
• Donde usar un ruteador?
• Segmentando con Switches y Ruteadores
o Segmentando LANs con Switch
o Segmentando Subredes con Ruteadores
o Seleccionando un Switch o un Ruteador para Segmentar

• Diseñando Redes con Switches y Ruteadores
• Diseñando Redes para Grupos de Trabajo

o Pequeños Grupos de Trabajo

§ Opción #1: Solución con Ruteador
§ Opción #2: Solución con Switch

o Grupos de Trabajo Departamentales

§ Respecto al tráfico de Broadcast

o Ruteo como Política Segura

§ Segmentación Física
§ Segmentación Lógica

• Diseñando para Ambientes de Backbone

o Baja Densidad, Alta Velocidad en el Enlace Dentro de la Central de Datos
o Alta Densidad, Enlace de Alta Velocidad a la Central de Datos
o ATM para el Campus o el Backbone del Edificio
o Backbone Redundantes, Garantizan Disponibilidad de la Red

• Diseñando para Acceso a WAN
• El Futuro de los Switches

o Soporte Multimedia

• Futuro del Ruteo

o Interfaces LAN y WAN

• Sumario


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Tecnología de SWITCH

Un switch es un dispositivo de proposito especial diseñado para resolver problemas de
rendimiento en la red, debido a anchos de banda pequeños y embotellamientos. El switch
puede agregar mayor ancho de banda, acelerar la salida de paquetes, reducir tiempo de
espera y bajar el costo por puerto. Opera en la capa 2 del modelo OSI y reenvia los
paquetes en base a la dirección MAC.

El switch segmenta económicamente la red dentro de pequeños dominios de colisiones,
obteniendo un alto porcentaje de ancho de banda para cada estación final. No estan
diseñados con el proposito principal de un control íntimo sobre la red o como la fuente
última de seguridad, redundancia o manejo.

Al segmentar la red en pequeños dominios de colisión, reduce o casi elimina que cada
estación compita por el medio, dando a cada una de ellas un ancho de banda
comparativamente mayor.



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Tecnología de RUTEADOR

Un ruteador es un dispositivo de proposito general diseñado para segmentar la red, con la
idea de limitar tráfico de brodcast y proporcionar seguridad, control y redundancia entre
dominios individuales de brodcast, también puede dar servicio de firewall y un acceso
económico a una WAN.



El ruteador opera en la capa 3 del modelo OSI y tiene más facilidades de software que un
switch. Al funcionar en una capa mayor que la del switch, el ruteador distinge entre los
diferentes protocolos de red, tales como IP, IPX, AppleTalk o DECnet. Esto le permite
hacer una decisión más inteligente que al switch, al momento de reenviar los paquetes.

El ruteador realiza dos funciones basicas:

1. El ruteador es responsable de crear y mantener tablas de ruteo para cada capa de
protocolo de red, estas tablas son creadas ya sea estáticamente o dinámicamente.
De esta manera el ruteador extrae de la capa de red la dirección destino y realiza una
decisión de envio basado sobre el contenido de la especificación del protocolo en la
tabla de ruteo.

2. La inteligencia de un ruteador permite seleccionar la mejor ruta, basandose sobre
diversos factores, más que por la direccion MAC destino. Estos factores pueden
incluir la cuenta de saltos, velocidad de la linea, costo de transmisión, retrazo y
condiciones de tráfico. La desventaja es que el proceso adicional de procesado de
frames por un ruteador puede incrementar el tiempo de espera o reducir el
desempeño del ruteador cuando se compara con una simple arquitectura de switch.


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Donde usar Switch?

Uno de los principales factores que determinan el exito del diseño de una red, es la
habilidad de la red para proporcionar una satisfactoria interacción entre cliente/servidor,
pues los usuarios juzgan la red por la rápidez de obtener un prompt y la confiabilidad del
servicio.

Hay diversos factores que involucran el incremento de ancho de banda en una LAN:

• El elevado incremento de nodos en la red.
• El continuo desarrollo de procesadores mas rápidos y poderosos en estaciones de

• La necesidad inmediata de un nuevo tipo de ancho de banda para aplicaciones

trabajo y servidores.

intensivas cliente/servidor.

• Cultivar la tendencia hacia el desarrollo de granjas centralizadas de servidores para

facilitar la administración y reducir el número total de servidores.

La regla tradicional 80/20 del diseño de redes, donde el 80% del tráfico en una LAN
permanece local, se invierte con el uso del switch.
Los switches resuelven los problemas de anchos de banda al segmentar un dominio de
colisiones de una LAN, en pequeños dominios de colisiones.

En la figura la segmentación casí elimina el concurso por el medio y da a cada estación
final más ancho de banda en la LAN.



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Donde usar un ruteador?

Las funciones primarias de un ruteador son:

• Segmentar la red dentro de dominios individuales de brodcast.
• Suministrar un envio inteligente de paquetes. Y
• Soportar rutas redundantes en la red.

Aislar el tráfico de la red ayuda a diagnosticar problemas, puesto que cada puerto del
ruteador es una subred separada, el tráfico de los brodcast no pasaran a través del ruteador.

Otros importantes beneficios del ruteador son:

• Proporcionar seguridad a través de sotisficados filtros de paquetes, en ambiente

LAN y WAN.

• Consolidar el legado de las redes de mainframe IBM, con redes basadas en PCs a

través del uso de Data Link Switching (DLSw).

• Permitir diseñar redes jerarquicas, que delegen autoridad y puedan forzar el manejo

local de regiones separadas de redes internas.
Integrar diferentes tecnologías de enlace de datos, tales como Ethernet, Fast
Ethernet, Token Ring, FDDI y ATM.

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Segmentando con Switches y Ruteadores

Probablemente el área de mayor confusión sobre switch y ruteador, es su habilidad para
segmentar la red y operar en diferentes capas del modelo OSI, permitiendo asi, un tipo
único de diseño de segmentación.

Segmentando LANs con Switch
Podemos definir una LAN como un dominio de colisiones, donde el switch esta diseñado
para segmentar estos dominios en dominios más pequeños. Puede ser ventagozo, pues
reduce el número de estaciones a competir por el medio.

En la figura cada dominio de colisión representa un ancho de banda de 10 Mbps, mismo
que es compartido por todas las estaciones dentro de cada uno de ellos. Aquí el switch
incrementa dramáticamente la eficiencia, agregando 60 Mbps de ancho de banda.



Es importante notar que el tráfico originado por el broadcast en un dominio de colisiones,
será reenviado a todos los demás dominios, asegurando que todas las estaciones en la red se
puedan comunicar entre si.

Segmentando Subredes con Ruteadores
Una subred es un puente o un switch compuesto de dominios de broadcast con dominios
individuales de colisión. Un ruteador esta diseñado para interconectar y definir los limites
de los dominios de broadcast.

La figura muestra un dominio de broadcast que se segmento en dos dominios de colisiones
por un switch, aquí el tráfico de broadcast originado en un dominio es reenviado al otro
dominio.


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En la siguiente figura muestra la misma red, después que fué segmentada con un ruteador
en dos dominios diferentes de broadcast. En este medio el tráfico generado de broadcast no
fluye a través del ruteador al otro dominio.



Seleccionando un Switch o un Ruteador para Segmentar
Al trabajar un ruteador en la capa 3 del modelo OSI, puede también ejecutar funciones de la
capa 2, es decir el ruteador crea dominios de broadcast y de colisiones separados en cada
interface. Esto sígnifica que tanto el switch como el ruteador pueden usarse para segmentar
una LAN y adicionar ancho de banda.
Entonces, cual es la selección más óptima para el diseño de la red?



• Si la aplicación requiere soporte para rutas redundantes, envio inteligente de

paquetes o accesar la WAN, se debe seleccionar un ruteador.

• Si la aplicación sólo requiere incrementar ancho de banda para descongestionar el

tráfico, un switch probablemente es la mejor selección.



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Dentro de un ambiente de grupos de trabajo, el costo interviene en la decisión de intalar un
switch o un ruteador y como el switch es de proposito general tiene un bajo costo por
puerto en comparación con el ruteador.
Además el diseño de la red determina cuales son otros requerimientos ( redundancia,
seguridad o limitar el tráfico de broadcast) que justifique el gasto extra y la complejidad de
instalar un ruteador dentro de dicho ambiente.



Diseñando Redes con Switches y Ruteadores

Cuando se diseña eficientemente una red de comunicación de datos, puede ser la parte
central de una organización de negocios. Pero si se diseña mal, la red puede ser un
obstáculo para el éxito de la organización.

El diseño abarca todos los aspectos del sistema de comunicación, desde el nivel individual
de enlace hasta el manejo global de la red, también un diseño exitoso debe fijarse dentro de
los límites presupuestales de la organización.

Se mostrarán diferentes diseños de red con switches y ruteadores, sus beneficios y
limitaciones en grupos de trabajo, backbone y ambiente WAN, en ellos se usa la siguiente
técnologia:

Estos diseños no deben de ser vistos como una solución, pues cada uno de ellos tiene sus
propias prioridades, tópologia y objetivos.



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Diseñando Redes para Grupos de Trabajo

Un grupo de trabajo es una colección de usuarios finales que compar