Redes LAN y WAN: Componentes, Cableado, y Tecnologías Ethernet

Utilice cables de conexión directa para el siguiente cableado:

  • Switch a router
  • Switch a PC o servidor
  • Hub a PC o servidor

Utilice cables de conexión cruzada para el siguiente cableado:

  • Switch a switch
  • Switch a hub
  • Hub a hub
  • Router a router
  • PC a PC
  • Router a PC

Un repetidor recibe una señal, la regenera y la transmite. El propósito de un repetidor es regenerar y retemporizar las señales de red a nivel de los bits para permitir que los bits viajen a mayor distancia a través de los medios.

Los hubs en realidad son repetidores multipuerto. En muchos casos, la diferencia entre los dos dispositivos radica en el número de puertos que cada uno posee. Mientras que un repetidor convencional tiene sólo dos puertos, un hub por lo general tiene de cuatro a veinticuatro puertos. Los hubs por lo general se utilizan en las redes Ethernet 10BASE-T o 100BASE-T, aunque hay otras arquitecturas de red que también los utilizan.

Tipos de Hubs

Pasivo: Un hub pasivo sirve sólo como punto de conexión física. No manipula o visualiza el tráfico que lo cruza. No amplifica o limpia la señal. Un hub pasivo se utiliza sólo para compartir los medios físicos. En sí, un hub pasivo no requiere energía eléctrica.

Activo: Se debe conectar un hub activo a un tomacorriente porque necesita alimentación para amplificar la señal entrante antes de pasarla a los otros puertos.

Inteligente: A los hubs inteligentes a veces se los denomina «smart hubs». Estos dispositivos básicamente funcionan como hubs activos, pero también incluyen un chip microprocesador y capacidades diagnósticas. Los hubs inteligentes son más costosos que los hubs activos, pero resultan muy útiles en el diagnóstico de fallas.

Puentes y Switches

A veces, es necesario dividir una LAN grande en segmentos más pequeños que sean más fáciles de manejar. Esto disminuye la cantidad de tráfico en una sola LAN y puede extender el área geográfica más allá de lo que una sola LAN puede admitir.

Los switches se describen a veces como un puente multipuerto. Mientras que un puente típico puede tener sólo dos puertos que enlacen dos segmentos de red, el switch puede tener varios puertos, según la cantidad de segmentos de red que sea necesario conectar.

Arquitectura Cliente/Servidor

En una disposición cliente/servidor, los servicios de red se ubican en un computador dedicado denominado servidor. El servidor responde a las peticiones de los clientes. El servidor es un computador central que se encuentra disponible de forma continua para responder a las peticiones de los clientes, ya sea de un archivo, impresión, aplicación u otros servicios.

Capas Físicas y Conexiones Seriales en WAN

La implementación de la capa física varía según la distancia que haya entre el equipo y los servicios, la velocidad, y el tipo de servicio en sí. Para las comunicaciones de larga distancia, las WAN utilizan transmisiones seriales. Este es un proceso por el cual los bits de datos se envían por un solo canal. Este proceso brinda comunicaciones de larga distancia confiables y el uso de un rango específico de frecuencias ópticas o electromagnéticas.

Los routers son los responsables de enrutar paquetes de datos desde su origen hasta su destino en la LAN, y de proveer conectividad a la WAN. Dentro de un entorno de LAN, el router contiene broadcasts, brinda servicios locales de resolución de direcciones, tal como ARP, y puede segmentar la red utilizando una estructura de subred. Para brindar estos servicios, el router debe conectarse a la LAN y a la WAN.

Ethernet: Factores de Éxito

El éxito de Ethernet se debe a los siguientes factores:

  • Sencillez y facilidad de mantenimiento.
  • Capacidad para incorporar nuevas tecnologías.
  • Confiabilidad
  • Bajo costo de instalación y de actualización.

Ethernet y el Modelo OSI

Ethernet opera en dos áreas del modelo OSI, la mitad inferior de la capa de enlace de datos, conocida como subcapa MAC y la capa física.

Direccionamiento Ethernet

Para permitir el envío local de las tramas en Ethernet, se debe contar con un sistema de direccionamiento, una forma de identificar los computadores y las interfaces de manera exclusiva. Ethernet utiliza direcciones MAC que tienen 48 bits de largo y se expresan como doce dígitos hexadecimales. Los primeros seis dígitos hexadecimales, que IEEE administra, identifican al fabricante o al vendedor. Esta porción de la dirección de MAC se conoce como Identificador Exclusivo Organizacional (OUI). Los seis dígitos hexadecimales restantes representan el número de serie de la interfaz u otro valor administrado por el proveedor mismo del equipo. Las direcciones MAC a veces se denominan direcciones grabadas (BIA) ya que estas direcciones se graban en la memoria de sólo lectura (ROM) y se copian en la memoria de acceso aleatorio (RAM) cuando se inicializa la NIC.

Entramado en la Capa 2

El entramado es el proceso de encapsulamiento de la Capa 2. Una trama es la unidad de datos del protocolo de la Capa 2.

Estructura de la Trama de Ethernet

En la capa de enlace de datos, la estructura de la trama es casi idéntica para todas las velocidades de Ethernet desde 10 Mbps hasta 10000 Mbps. Sin embargo, en la capa física, casi todas las versiones de Ethernet son sustancialmente diferentes las unas de las otras, teniendo cada velocidad un juego distinto de reglas de diseño arquitectónico.

Control de Acceso al Medio (MAC)

El Control de Acceso al Medio (MAC) se refiere a los protocolos que determinan cuál de los computadores de un entorno de medios compartidos (dominio de colisión) puede transmitir los datos. La subcapa MAC, junto con la subcapa LLC, constituyen la versión IEEE de la Capa 2 del modelo OSI.

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