Dispositivos Esenciales de Red: Funcionamiento de Repetidores, Bridges, Switches y VLAN

Dispositivos de Nivel Físico (OSI Nivel 1)

Repetidores y Concentradores (Hubs)

Cuando la longitud del cable de red es grande, la señal no llega al otro extremo, ya que las señales eléctricas se degradan al transmitirse, lo que origina problemas graves. El modo básico para solucionar estos problemas es utilizar repetidores o concentradores (hubs).

El Repetidor

El repetidor es un elemento de red que regenera la señal que le llega con el fin de restituir su nivel original. Teóricamente, es posible instalar tantos en una red como sean necesarios, pero hay serias razones que impiden su instalación en cascada en gran número.

Los repetidores operan en el nivel físico (Nivel 1 del modelo OSI), ya que trabajan directamente con señales. Esto hace que sean rápidos, pero no pueden procesar los datos que circulan a través de ellos. En ocasiones, los repetidores se utilizan para convertir la señal de un sistema de cableado a otro.

El Concentrador (Hub)

La ventaja de un hub reside en su facilidad de operación, ya que se limita a copiar bits de un segmento a otro. No requiere ningún tipo de configuración especial y no atiende a las direcciones de red, protocolo, etc. Solo repite la señal a gran velocidad. Su limitación es que no aísla los segmentos de la red de los problemas de tráfico generados en la misma.

Puentes (Bridges)

El puente o bridge es un elemento de red con cierta capacidad de control. Puede aceptar y reexpedir las tramas que le llegan en función del contenido de las mismas. Los puentes operan en el Nivel 2 (Enlace de Datos) del modelo OSI.

Cuando un puente debe pasar una trama de un segmento a otro de la red, ejecuta las siguientes fases:

1. Almacenamiento: Almacena en memoria la trama recibida por cualquier puerto para su comprobación.
2. Comprobación de Errores: Comprueba el campo de control de errores de la trama con el fin de asegurarse de la integridad de la misma. Si encuentra algún error, elimina la trama de la red donde se produjo el fallo.
3. Adecuación de Formato: Algunos puentes son capaces de retocar de modo sencillo el formato de la trama para adecuarla al formato del segmento destinatario.

El puente reexpide la trama solo si el destinatario se encuentra en un segmento de red accesible por alguno de sus puertos.

Conmutadores (Switches)

El switch o conmutador es un dispositivo que tiene funciones del Nivel 2 de OSI y se parece a un bridge en cuanto a su funcionamiento. Sin embargo, tiene algunas características que los distinguen:

• El switch es siempre local.
• Son dispositivos multipuerto.
• La velocidad de operación del switch es mayor que la del puente remoto.
• En un conmutador se puede repartir el ancho de banda de la red de forma apropiada en cada segmento de red o en cada nodo.
• Gran parte de los modelos comerciales de conmutadores son apilables y fácilmente escalables.
• Algunos conmutadores de muy alto rendimiento se conectan en forma modular a un bus de muy alta velocidad por el que producen su conmutación.

En la actualidad, se comercializan conmutadores de Nivel 3 o superior. Estos incorporan funciones de encaminamiento (routing) pero manteniendo la alta velocidad de la conmutación.

Redes de Área Local Virtuales (VLAN)

Definición y Gestión de VLAN

Cada VLAN (Virtual Local Area Network) está formada por un grupo lógico de estaciones físicas unidas a los puertos de los conmutadores, que son gestionados como si estuvieran en la misma red local física.

La permanencia en una VLAN se asigna de las siguientes maneras:

• Manualmente.
• Dinámicamente, mediante un registro automático.
• A través del protocolo VRP (VLAN Registration Protocol).