Administración de Sistemas Operativos
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Los dispositivos de interconexi贸n permiten conectar segmentos de una misma red, o redes diferentes. Los dispositivos que se utilizan en una red son:
Mientras que los Hub, switch y router son elementos b谩sicos necesarios a la hora de crear nuestra red, los bridges y los gateways son utilizados s贸lo en casos muy puntuales. Los gateways se utilizan para comunicar redes de diferente tipo y los bridges para conectar dos segmentos de una misma red.
Para comunicarse, los dispositivos utilizan un protocolo de comunicaci贸n. Como veremos en el apartado 4, el protocolo de comunicaci贸n m谩s utilizado es el modelo TCP/IP y consta de las siguientes capas: f铆sica (1), enlace (2), red (3), transporte (4) y aplicaci贸n (5).
Si un dispositivo trabaja en una capa necesariamente tiene que trabajar en sus capas inferiores. Por ejemplo, un router trabaja en la capa de red (3) luego tambi茅n utiliza la capa de enlace (2) y la f铆sica (1). L贸gicamente, un dispositivo es m谩s complejo dependiendo del n煤mero de capas en el que trabaja. Por ejemplo, un repetidor es un dispositivo m谩s simple que un router porque trabaja s贸lo en la capa f铆sica (1) y el router trabaja en la capa de red (3), enlace (2) y f铆sica (1).
En la figura 1, podemos ver un esquema en el que se muestran las capas en las que trabaja los diferentes dispositivos de interconexi贸n.
A continuaci贸n vamos a ver de una forma m谩s detallada cada uno de los elementos:
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Tal y como hemos visto en el apartado anterior, cualquier medio f铆sico tiene una longitud m谩xima de segmento. Por ejemplo, la longitud m谩xima de un cable UTP Cat 5 es de 100 metros. Esto quiere decir que si utilizamos un cable con una longitud mayor, en la se帽al el茅ctrica existe demasiada atenuaci贸n o interferencias que hacen que la comunicaci贸n tenga muchos errores o que incluso sea impracticable.
Tal y como puede ver en la figura 2, el repetidor es un dispositivo que regenera la se帽al transmitida evitando su atenuaci贸n; de esta forma se puede ampliar la longitud del cable que soporta la red. Por ejemplo, si queremos conectar dos equipos que se encuentran a una distancia de 150 metros, necesitaremos un repetidor que divida el cable en dos partes; de forma que ninguna exceda la longitud m谩xima del segmento del cable (100m).
Un repetidor trabaja en la capa f铆sica del modelo TCP/IP.
Un Hub es un dispositivo de interconexi贸n que permite conectar varios host o varios segmentos de una misma red. El tama帽o de un hub viene determinado por el n煤mero de entradas que tiene (puertos). Existen Hub desde 4 puertos a 128 puertos. En la figura 3 podemos ver un Hub de la familia 3Com.
El funcionamiento interno del Hub es como el de un 鈥渆nchufe ladr贸n鈥. El Hub recibe una se帽al por un puerto y lo que hace es enviar la se帽al recibida por todos los dem谩s puertos. Por lo tanto, una restricci贸n que tiene un Hub es evitar que se produzcan colisiones cuando recibe una se帽al por varios puertos.
Un hub tiene dos grandes desventajas:
Un Hub trabaja en la capa f铆sica del modelo TCP/IP ya que su funci贸n es la de retransmitir la se帽al que recibe por todos sus puertos
Al igual que un Hub, un Switch es un dispositivo de interconexi贸n que permite conectar varios host o varios segmentos de una misma red. La diferencia entre un Hub y un Switch es que un Switch tiene una peque帽a memoria asociativa en la que guarda la direcci贸n f铆sica (MAC) del equipo que est谩 conectado a cada uno de sus puertos. De esta forma, al recibir un mensaje el switch mira la direcci贸n de destino y lo env铆a s贸lo a su destinatario.
El switch resuelve los problemas de rendimiento y de seguridad de la red que tienen los hubs. El switch puede agregar mayor ancho de banda, acelerar la salida de paquetes, reducir el tiempo de espera y bajar el coste por puerto.
El switch segmenta la red en peque帽os dominios de colisiones, obteniendo un alto porcentaje de ancho de banda para cada puerto. Al segmentar la red en peque帽os dominios de colisiones, reduce o casi elimina que cada estaci贸n compita por el medio, dando a cada una de ellas un ancho de banda mejor que un hub.
En la figura 4, se puede ver un ejemplo de un swtich Catalyst de Cisco System
Un switch trabaja en la capa de enlace del modelo TCP/IP ya que reenv铆a los paquetes en base a la direcci贸n MAC.
Los Bridges o puentes son dispositivos que ayudan a resolver el problema de limitaci贸n de distancias, junto con el problema de limitaci贸n del n煤mero de nodos de una red. Trabajan al nivel de enlace del modelo OSI, por lo que pueden interconectar redes que cumplan las normas del modelo 802 (3, 4 y 5). Si los protocolos por encima de estos niveles son diferentes en ambas redes, el bridge no es consciente, y por tanto no puede resolver los problemas que puedan presentarse.
Se utilizan para:
Los bridges realizan las siguientes funciones:
En la figura 5, podemos ver un ejemplo de un Bridge.
Un router es un dispositivo de proposito general dise帽ado para segmentar la red, con la idea de limitar el tr谩fico de broadcast y proporcionar seguridad, control y redundancia entre dominios broadcast. Tambi茅n puede dar servicio de firewall.
En la figura 6, podemos encontrar un ejemplo de utilizaci贸n de un router para conectar una red interna con Internet.
Un router opera en la capa de red del modelo TCP/IP y tiene m谩s prestaciones que un switch. El router distingue entre los diferentes protocolos de red tales como IP, IPX, AppleTalk, etc. Para poder trabajar un router en la capa de red es necesario que tenga una direcci贸n IP por cada interfaz del router.
El router tiene dos funciones b谩sicas:
En la figura 7, podemos ver un ejemplo de un router hardware.
Se trata de un ordenador u otro dispositivo que interconecta redes radicalmente distintas. Son capaces de traducir informaci贸n de una red a otra, como por ejemplo las pasarelas de correo electr贸nico. Un gateway trabaja en la capa de aplicaci贸n ya que necesita conocer el tipo de informaci贸n que tiene que traducir de una red a otra.
En la figura 8, podemos encontrar un ejemplo de un gateway.
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