PDF de programación - Diseño de Campus LAN

REDES

Área de Ingeniería Telemática

Diseño de Campus LAN

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es



Redes

4º Ingeniería Informática


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Temario

Introducción a las redes

1. 
2.  Encaminamiento
3.  Transporte extremo a extremo
4.  Arquitectura de conmutadores de paquetes
5.  Tecnologías para redes de área local
6.  Tecnologías para redes de área extensa y última

milla

7.  Conmutación de circuitos

REDES

Área de Ingeniería Telemática

Diseño modular

Hub y router (obsoleto)


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Hub y router (obsoleto)

•  Bajo ancho de banda
•  Asume que la mayor
parte del tráfico es local
al hub


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Campus-wide VLANs: Ejemplo


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á



2

r
e
y
a
L


s
e
c
a
l
n
e

s
o
l

s
o
d
o
t

a
e
l
p
m
e

t
s
a
c
d
a
o
r
B

A
c
c
e
s
o


D
i
s
t
r
i
b
u
c
i
ó
n


C
o
r
e


S
e
r
v
i
d
o
r
e
s


¿ CST con ese root ?


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á



S
E
D
E
R

Todos los enlaces igual coste

CST: Uno posible (…)


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

¿Por qué todos al mismo?

Todos los enlaces igual coste

CST: Uno posible (…)

Puerto que envía BPDU

Se elige por :

BID del transmisor de la BPDU

{RootBID : RootPathCost : DesignatedBID:
DesignatedPortID : BridgePortID }

Puerto receptor

Los dos mismo RootPathCost, uno de ellos tiene menor
DesignatedBID


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

¿Por qué todos al mismo?

Todos los enlaces igual coste

CST: Uno posible (…)

Puerto que envía BPDU

Se elige por :

BID del transmisor de la BPDU

{RootBID : RootPathCost : DesignatedBID:
DesignatedPortID : BridgePortID }

Puerto receptor

Los dos mismo RootPathCost, uno de ellos tiene menor
DesignatedBID
Misma situación con los dos mismos switches a elegir,
misma decisión (mismo siguiente switch)


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

¿Por qué todos al mismo?

Todos los enlaces igual coste


a
c
i
t

¿ MST ?

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á



S
E
D
E
R

Todos los enlaces igual coste


a
c
i
t

Posible ST 1

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Todos los enlaces igual coste


a
c
i
t

Posible ST 2

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Todos los enlaces igual coste

 ¿Cómo se han repartido? (…)

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á



S
E
D
E
R

 ¿Cómo se han repartido? (…)

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Pero no los uplinks

Se usan los trunks
con el core

 Comunicación entre las LANs

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Bien repartido el uso

 Comunicación entre las LANs

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

 Comunicación entre las LANs

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Comunicación con servidor

en la misma VLAN


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Comunicación con servidor

en distinta VLAN


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

REDES

Área de Ingeniería Telemática

Switch Layer 2/3

 ¿Comunicación entre VLANs?

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

•  Con Routers
• 

(...)



S
E
D
E
R

 ¿Comunicación entre VLANs?

a
c
i
t

•  Con Routers
•  Las VLANs podrían estar en el mismo switch
• 

(...)

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

 ¿Comunicación entre VLANs?

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

•  Con Routers
•  Las VLANs podrían estar en el mismo switch
•  Podrían ambos conmutadores (capa 2 y capa 3) implementarse

como la misma unidad hardware


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Switch - Router

•  Switch:

–  Puertos conmutados
–  VLANs
–  Base de datos de filtrado

•  Router:

–  Interfaces virtuales en VLANs, con sus propias MACs
–  Enrutados
–  Tabla de rutas

VLAN1

VLAN2

…

VLANn

puerto1

…

puertom


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Ejemplo

•  Switches Layer 2 y Switch Layer 2/3
•  Trunks 802.1Q entre los switches
•  PCA y PCC puertos en VLAN1, PCB puerto en VLAN2
•  ¿Comunicación entre PCA y PCC?
•  ¿Comunicación entre PCA y PCB?

Paquete IP

Trama Ethernet

Topología de red

Topología física

PCA

PCC

PCA

VLAN1

VLAN2

PCB

PCC

PCB


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Ejemplo

•  ¿Comunicación entre PCA y PCC?

–  Modelamos el Switch L2/3 como un Switch L2 + un Switch L3
–  PCA envía paquete IP dirigido a PCC
–  PCA reconoce que la dirección IP de PCC está en su misma LAN
–  PCA envía un ARP Request preguntando por la MAC del interfaz de PCC
–  Dirección MAC destino Broadcast
– 

(...)

MAC origen PCA
MAC destino Broadcast

PCA

PCC

PCA

PCB

PCC

PCB


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Ejemplo

•  ¿Comunicación entre PCA y PCC?

–  Modelamos el Switch L2/3 como un Switch L2 + un Switch L3
–  PCA envía paquete IP dirigido a PCC
–  PCA reconoce que la dirección IP de PCC está en su misma LAN
–  PCA envía un ARP Request preguntando por la MAC del interfaz de PCC
–  Dirección MAC destino Broadcast
–  Los conmutadores reenvían por todos los puertos que pertenezcan a esa

VLAN
(...)

– 

802.1Q VLAN1

PCA

PCC

PCA

PCB

PCC

PCB


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Ejemplo

•  ¿Comunicación entre PCA y PCC?

–  Modelamos el Switch L2/3 como un Switch L2 + un Switch L3
–  PCA envía paquete IP dirigido a PCC
–  PCA reconoce que la dirección IP de PCC está en su misma LAN
–  PCA envía un ARP Request preguntando por la MAC del interfaz de PCC
–  Dirección MAC destino Broadcast
–  Los conmutadores reenvían por todos los puertos que pertenezcan a esa

VLAN
(...)

– 

PCA

PCC

PCA

PCB

PCC

PCB


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á



S
E
D
E
R

Ejemplo

•  ¿Comunicación entre PCA y PCC?

–  Modelamos el Switch L2/3 como un Switch L2 + un Switch L3
–  PCA envía paquete IP dirigido a PCC
–  PCA reconoce que la dirección IP de PCC está en su misma LAN
–  PCA envía un ARP Request preguntando por la MAC del interfaz de PCC
–  Dirección MAC destino Broadcast
–  Los conmutadores reenvían por todos los puertos que pertenezcan a esa

VLAN
(...)

– 

PCC

PCA

PCB

PCA

802.1Q VLAN1

PCC

PCB


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Ejemplo

•  ¿Comunicación entre PCA y PCC?

–  Modelamos el Switch L2/3 como un Switch L2 + un Switch L3
–  PCA envía paquete IP dirigido a PCC
–  PCA reconoce que la dirección IP de PCC está en su misma LAN
–  PCA envía un ARP Request preguntando por la MAC del interfaz de PCC
–  Dirección MAC destino Broadcast
–  Los conmutadores reenvían por todos los puertos que pertenezcan a esa

VLAN
(...)

– 

PCA

PCC

PCA

PCB

PCC

PCB


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Ejemplo

•  ¿Comunicación entre PCA y PCC?

–  Modelamos el Switch L2/3 como un Switch L2 + un Switch L3
–  PCA envía paquete IP dirigido a PCC
–  PCA reconoce que la dirección IP de PCC está en su misma LAN
–  PCA envía un ARP Request preguntando por la MAC del interfaz de PCC
–  Dirección MAC destino Broadcast
–  Los conmutadores reenvían por todos los puertos que pertenezcan a esa

VLAN

–  Los conmutadores han aprendido por dónde se llega a PCA

VLAN MAC
PCA

1

Puerto

0

VLAN MAC
PCA

1

Puerto

0

VLAN MAC
PCA

1

Puerto

0

PCC

PCA

PCB

PCA

0

1

0

1

2

1

0

PCC

PCB


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I



S
E
D
E
R

e
d



a
e
r
Á

Ejemplo

•  ¿Comunicación entre PCA y PCC?

–  Modelamos el Switch L2/3 como un Switch L2 + un Switch L3
–  PCA envía paquete IP dirigido a PCC
–  PCA reconoce que la dirección IP de PCC está en su misma LAN
–  PCC envía un ARP Reply dirigido a la MAC de PCA
–  Sigue el camino indicado en las tablas
– 

(...)

VLAN MAC
PCA

1

Puerto

0

VLAN MAC
PCA

1

Puerto

0

VLAN MAC
PCA

1

Puerto

0

PCC

PCA

PCB

PCA

0

1

0

1

2

1

0

PCC

PCB


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á



S
E
D
E
R

Ejemplo

•  ¿Comunicación entre PCA y PCC?

–  Modelamos el Switch L2/3 como un Switch L2 + un Switch L3
–  PCA envía paquete IP dirigido a PCC
–  PCA reconoce que la dirección IP de PCC está en su misma LAN
–  PCC envía un ARP Reply dirigido a la MAC de PCA
–  Sigue el camino indicado en las tablas
– 

(...)

VLAN MAC
PCA

1

Puerto

0

VLAN MAC
PCA

1

Puerto

0

VLAN MAC
PCA
PCC

1
1

Puerto

0
2

PCC

PCA

PCB

802.1Q VLAN1

PCA

0

1

0

1

2

1

0

PCC

PCB


a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á



S
E
D
E
R

Ejemplo

•  ¿Comunicación entre PCA y PCC?

–  Modelamos el Switch L2/3 como un Switch L2 + un Switch L3
–  PCA envía paquete IP dirigido a PCC
–  PCA reconoce que la dirección IP de PCC está en su misma LAN
–  PCC envía un ARP Reply dirigido a la MAC de PCA
–  Sigue el c