dispositivos de interconexion

Los dispositivos electrónicos de interconexión son los que centralizan todo el cableado de una red en estrella o en árbol.

De cada equipo sale un cable que se conecta a uno de ellos. Por tanto, como mínimo tienen que tener tantos puntos de conexión o puertos como equipos se quieran conectar a la red.

Router o encaminador

El término router se podría traducir como enrutador o encaminador. Desde el punto de vista de la telemática, un router es un dispositivo de red utilizado para unir redes y encaminar datos entre ellas. Así de simple.

Unir redes es la función básica asociada a un router. Sin embargo la evolución de las redes y de Internet ha hecho evolucionar también a los routers añadiendo cada vez más funcionalidades a los mismos. En la actualidad podemos clasificar los routers en dos grandes grupos:

• Routers de acceso. Son routers utilizados para unir dos redes, normalmente la red de un operador de telecomunicaciones con la red de su cliente, ya sea residencial o corporativo, y  ya sea para proporcionar acceso a Internet o proporcionar acceso a otras redes de datos. En este tipo de routers la función de “enrutamiento” es más o menos simple porque solo tienen que intercambiar datos entre dos redes. Por el contrario, suelen incorporar otras funciones adicionales como cortafuegos, NAT, proxy, balanceo de carga, Wi-Fi …

• Routers de distribución. Son routers que, a diferencia de los anteriores, están conectados a más de dos redes. Este tipo de routers sí mantiene como principal función la de “enrutar” datos entre las diferentes redes a las que están conectados y deben estar preparados para procesar una gran cantidad de información. Utilizan algoritmos de enrutamiento para optimizar la búsqueda de las rutas más óptimas para los datos que manejan.

Puente

Un puente de red o bridge es un dispositivo de interconexión de redes que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. El bridge reponde al IEEE 802.1D. Un bridge conecta segmentos de red formando una sola subred (permite conexión entre equipos sin necesidad de routers). Funciona a través de una tabla de direcciones MAC detectadas en cada segmento al que está conectado. Cuando detecta que un nodo de uno de los segmentos está intentando transmitir datos a un nodo del otro, el bridge copia la trama para la otra subred, teniendo la capacidad de desechar la trama (filtrado) en caso de no tener dicha subred como destino. Para conocer por dónde enviar cada trama que le llega (encaminamiento) incluye un mecanismo de aprendizaje automático (autoaprendizaje) por lo que no necesitan configuración manual.

El puente se justifica cuando:

• Se quieren unir dos redes sin un router.
• Cuando se desea aislar el tráfico de red que conecta el puente                                                                                                                                                                                                                                     Cuando un puente debe traspasar una trama de un segmento a otro de la red ejecuta las acciones siguientes:
• Alcamena la trama recibida por cualquier puerto para su posterior análisis.
• Comprueba la integridad de la trama.  Si está incorrecta o incompleta la elimina.
• Reconfigura el formato de la trama al segmento de red destino.
• Reexpide la trama al segmento de red accesible por alguno de sus puertos.

Al operar a nivel 2 actúa con direcciones MAC y no puede tomar decisiones de encaminamiento (nivel 3).  El aislamiento de tráfico que afectúan los puentes o dispositivos de red de nivel superior se le suele denominar "separación de los dominios de colisión" ya que dos host colocados en segmentos de red diferentes no pueden colisionar en su acceso a la red puesto que las tramas no pueden atravesar segmentos mientras que el puente que los une no tome la decisión de conmutarlos.

Los puentes se clasifican, de acuerdo a su configuración, en:

• Transparentes. No requieren ninguna configuración para su funcionamiento.
• No transparentes.  Necesitan que la trama lleve información sobre el modo que ha de ser reexpedida.

Los puentes se clasifican, de acuerdo al ámbito de actuación, en:

• Locales. Une dos o más segmentos de una misma red.
• Remotos. Está dividido en dos partes, cada uno de ellas tiene conectado un segmento de red y las dos partes se unen a través de la línea de una red WAN.

Los puntos de acceso inalámbricos suelen tener un modo bridge para que puedan realizar esta función.

Switch

Un conmutador o Switch es un dispositivo digital de lógica de interconexión de redes de computadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes (bridges), pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red.

Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en una sola. Al igual que los puentes, dado que funcionan como un filtro en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las Red de Área Local.FUNCIÓN:Interconecta dos o más segmentos de red, funcionando de manera similar a los puentes (bridges), pasando datos de un segmento a otro, de acuerdo con la dirección MAC de destino de los datos de la trasmisión de velocidad en la red.CARACTERÍSTICAS:

• Permiten la conexión de distintas redes de área local (LAN).
• Se encargan de solamente determinar el destino de los datos "Cut - Throught".
• Si tienen la función de Bridge integrado, utilizan el modo "Store-And-Forward" y por lo tanto se encargan de actuar como filtros analizando los datos.
• Interconectan las redes por medio de cables.
• Se les encuentra actualmente con un Hub integrado.
• Cuentan con varios puertos RJ45 integrados, desde 4, 8, 16 y hasta 32.
• Permiten la regeneración de la señal y son compatibles con la mayoría de los sistemas operativos de red.

SWITCH

Un conmutador o Switch es un dispositivo digital de lógica de interconexión de redes de computadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes (bridges), pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red.

Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en una sola. Al igual que los puentes, dado que funcionan como un filtro en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las LAN (Local Área Network- Red de Área Local).

Atendiendo al método de direccionamiento de las tramas utilizadas:

Store-and-Forward

Los Switch Store-and-Forward guardan cada trama en un buffer antes del intercambio de información hacia el puerto de salida. Mientras la trama está en el buffer, el Switch calcula el CRC y mide el tamaño de la misma. Si el CRC falla, o el tamaño es muy pequeño o muy grande (un cuadro Ethernet tiene entre 64 bytes y 1518 bytes) la trama es descartada. Si todo se encuentra en orden es encaminada hacia el puerto de salida.

Este método asegura operaciones sin error y aumenta la confianza de la red. Pero el tiempo utilizado para guardar y chequear cada trama añade un tiempo de demora importante al procesamiento de las mismas. La demora o delay total es proporcional al tamaño de las tramas: cuanto mayor es la trama, mayor será la demora.

Cut-Through

Los Switches Cut-Through fueron diseñados para reducir esta latencia. Esos Switch minimizan el delay leyendo sólo los 6 primeros bytes de datos de la trama, que contiene la dirección de destino MAC, e inmediatamente la encaminan.

El problema de este tipo de Switch es que no detecta tramas corruptas causadas por colisiones (conocidos como runts), ni errores de CRC. Cuanto mayor sea el número de colisiones en la red, mayor será el ancho de banda que consume al encaminar tramas corruptas.

Existe un segundo tipo de Switch cut-through, los denominados fragment free, fue proyectado para eliminar este problema. El Switch siempre lee los primeros 64 bytes de cada trama, asegurando que tenga por lo menos el tamaño mínimo, y evitando el encaminamiento de runts por la red.

Adaptative Cut-Through

Los Switch que procesan tramas en el modo adaptativo soportan tanto store-and-forward como cut-through. Cualquiera de los modos puede ser activado por el administrador de la red, o el Switch puede ser lo bastante inteligente como para escoger entre los dos métodos, basado en el número de tramas con error que pasan por los puertos.

Cuando el número de tramas corruptas alcanza un cierto nivel, el Switch puede cambiar del modo cut-through a store-and-forward, volviendo al modo anterior cuando la red se normalice.

Los Switch cut-through son más utilizados en pequeños grupos de trabajo y pequeños departamentos. En esas aplicaciones es necesario un buen volumen de trabajo o throughput, ya que los errores potenciales de red quedan en el nivel del segmento, sin impactar la red corporativa.

Los Switch store-and-forward son utilizados en redes corporativas, donde es necesario un control de errores.

Atendiendo a la forma de segmentación de las sub-redes:

Switches de Capa 2 o Layer 2 Switches

Son los Switch tradicionales, que funcionan como puentes multi-puertos. Su principal finalidad es dividir una LAN en múltiples dominios de colisión, o en los casos de las redes en anillo, segmentar la LAN en diversos anillos. Basan su decisión de envío en la dirección MAC destino que contiene cada trama.

Los Switch de nivel 2 posibilitan múltiples transmisiones simultáneas sin interferir en otras sub-redes. Los Switch de capa 2 no consiguen, sin embargo, filtrar difusiones o broadcasts, multicasts (en el caso en que más de una sub-red contenga las estaciones pertenecientes al grupo multicast de destino), ni tramas cuyo destino aún no haya sido incluido en la tabla de direccionamiento.

Switches de Capa 3 o Layer 3 Switches

Son los Switch que, además de las funciones tradicionales de la capa 2, incorporan algunas funciones de enrutamiento o routing, como por ejemplo la determinación del camino basado en informaciones de capa de red (capa 3 del modelo OSI), validación de la integridad del cableado de la capa 3 por checksum y soporte a los protocolos de routing tradicionales (RIP, OSPF, etc)

Dentro de los Switches Capa 3 tenemos:

Paquete-por-Paquete (Packet by Packet)

un Switch Packet By Packet es un caso especial de Switch Store-and-Forward pues, al igual que éstos, almacena, examina el paquete, calculando el CRC, decodificando la cabecera de la capa de red para definir su ruta a través del protocolo de enrutamiento adoptado.

Layer-3 Cut-through

Un Switch Layer 3 Cut-Through (no confundir con Switch Cut-Through), examina los primeros campos, determina la dirección de destino (a través de la información de los headers o cabeceras de capa 2 y 3), a partir de ese instante, establece una conexión punto a punto (a nivel 2) para conseguir una alta tasa de transferencia de paquetes.

Switches de Capa 4 o Layer 4 Switches

Están en el mercado hace poco tiempo, hay una controversia en relación con la adecuada clasificación de estos equipos. Muchas veces son llamados de Layer 3+ (Layer 3 Plus).

Hub

El hub es un dispositivo que tiene la función de interconectar las computadoras de una red local. Su funcionamiento es más simple comparado con el Switch y el router:

El hub recibe datos procedentes de una computadora, los transmite a los demás. En el momento en que esto ocurre, ninguna otra conmutadora puede enviar una señal. Su liberación surge después que la señal anterior haya sido completamente distribuida.

En un hub es posible tener varios puertos, o sea, entradas para conectar los cable de red de cada computadora. Generalmente, hay hubs con 8, 16, 24 y 32 puertos. La cantidad varía de acuerdo con el modelo, el fabricante del dispositivo.

Si el cable de una máquina es desconectado o presenta algún defecto, la red no deja de funcionar.

Actualmente, los hub están siendo reemplazados por los switchs, debido a la pequeña diferencia de costos entre ambos.

FUNCION:

un dispositivo para compartir una red de datos o de puertos USB de un ordenador.

CARACTERISTICAS:

El HUB tiene su punto central que controla a los demas dispositivos y tiene una gran capacidad para expandir su distancia.

Módem
Es un dispositivo que modula y demodula (de ahí su nombre mo-dem) señales, es decir, se encarga de convertir la señal digital (entendible para la PC) en una señal analógica que pueda ser transportada por las líneas telefónicas. También operan en sentido inverso, convirtiendo de analógico a digital. Un modulador convierte la señal digital en una señal analógica. Un demodulador convierte una señal analógica a una señal digital.

En otras palabras, un módem sirve para conectar redes utilizando la línea telefónica. La razón de ser del módem radica en el aprovechamiento de la gran cobertura de red telefónica que existía desde hace años para hacer llegar el internet a muchos más lugares sin necesidad de tener que construir una nueva infraestructura de comunicaciones.


Existen diversos tipos de módems, los hay internos (vienen al interior de la PC), externos (como el proporcionado por Telmex) y recientemente también se suman a la lista los “módems software” (como los incluidos en teléfonos celulares para brindar internet a una PC).

Repetidor

 Un repetidor es un dispositivo electrónico que recibe una señal débil o de bajo nivel y la retransmite a una potencia o nivel más alto, de tal modo que se puedan cubrir distancias más largas sin degradación o con una degradación tolerable.

Los repetidores son equipos que trabajan a nivel 1 de la pila OSI, es decir, repiten todas las señales de un segmento a otro a nivel eléctrico.

Estos equipos sólo aíslan entre los segmentos los problemas eléctricos que pudieran existir en algunos de ellos.

El número máximo de repetidores en cascada es de cuatro, pero con la condición de que los segmentos 2 y 4 sean IRL, es decir, que no tengan ningún equipo conectado que no sean los repetidores. En caso contrario, el número máximo es de 2, interconectando 3 segmentos de red.

El repetidor tiene dos puertas que conectan dos segmentos Ethernet por medio de transceivers (instalando diferentes transceivers es posible interconectar dos segmentos de diferentes medios físicos) y cables drop.

El repetidor tiene como mínimo una salida Ethernet para el cable amarillo y otra para teléfono. Con un repetidor modular se pude centralizar y estructurar todo el cableado de un edificio, con diferentes medios, adecuados según el entorno, y las conexiones al exterior.