LAN Switching - VLANs CESDE HORACIO RODRIGUEZ SOTO.

LAN Switching - VLANsLAN Switching - VLANs

CESDEHORACIO RODRIGUEZ SOTO

ObjetivosObjetivos

•Revisión de los problemas de L2

•Características L2 Switching

•Segmentación con las arquitecturas de Switching

•Switching y VLANs

Redes Tradicionales de Redes Tradicionales de CampusCampus

DominioColision 1

Dominio Broadcast

DominioColision 2

Problemas de desempeñoProblemas de desempeño

ARP

ARPARP

ARP

ARP

ARP

ARP

ARPARP

ARP

ARPARP

ARP

ARP

ARP

ARP

ARP

ARP

ARP

ARP

ARP ARP

ARP

ARP

Cual es la MAC del Servidor?

Servidor

Broadcast

• Reducción en la disponibilidad de Bw

• Consumo de CPU

•Degrada el desempeño de las aplicaciones

Problemas de desempeño Problemas de desempeño (Cont)(Cont)

•Colisiones

• Medios compartidos

•Rennvío de información

•Degradación en el Bw

•Patrones de Tráfico

•Que tipo de aplicaciones circula por la red?

•Regla del 80/20 : Local/remota

Problemas de desempeño Problemas de desempeño (Cont)(Cont)

•Soluciones a la regla 80/20

•Mover los recursos como aplicaciones, programas de sw y archcivos de un servidor a otro buscando la cercanía al grupo de trabajo

•mover los usuarios

•Adicionar servidores

Problemas de desempeño Problemas de desempeño (Cont)(Cont)

•La nueva regla 20/80 : Local/Remoto

•Aplicaciones Web-based

•Consolidación de servidores

•Cuello de botella : L3

•Problemas de Latencia

•Restardo NIC

•Retardo de propagación

•Latencia de los dispositivos de comunicación

Problemas de desempeño Problemas de desempeño (Cont)(Cont)

•Aplicaciones Multimedia

•Aplicaciones VoIP , ToIP : Tiempo real . Problemas codificación, encolamiento, serialización, propagación y Jitter.

Switches Switches

SwitcheSwitche

Switches Switches

Características Tecnologías Características Tecnologías SwitchingSwitching

• Switches operan en L2

•“Address Learning” :Aprenden las MAC de los dispositivos que se encuentran en los ptos y son almacenados en una BD de MAC

•“Forward/filter decision” : La MAC BD es consultada para comparar la MAC destination del frame

•“Loop avoidance”: Consulta de Spanning Tree (Si esta configurado) para evitar loops

•Incrementan la disponibilidad del Bw

Características Tecnologías Características Tecnologías SwitchingSwitching

•Conmutar los frame de datos

•Mantener las operaciones de conmutación

•El tráfico no conocido aplican “flooding” (inundación)

•Los Switches son basados en Hw con ASIC (application Specific Integrated Circuit)

•Proporcionan configuraciones de Bw Simetrícos y Asimetricos : uso de buffers

Características Tecnologías Características Tecnologías Switching (Cont)Switching (Cont)

MICROSEGMENTACIÓN

Características Tecnologías Características Tecnologías Switching (Cont)Switching (Cont)

MAC Address Table

A

C D

B

Fe0

Fe2

Fe1

Fe3

A le envía a B información

Características Tecnologías Características Tecnologías Switching (Cont)Switching (Cont)

A

C D

B

MAC Address Table

Fe0

Fe2

Fe1

Fe3

Fe0 : 000c01abcd00

Registro de la MAC A en la tabla y flooding para la MAC destino

Características Tecnologías Características Tecnologías Switching (Cont)Switching (Cont)

A

C D

B

MAC Address Table

Fe0

Fe2

Fe1

Fe3

Fe0 : 000c01abcd00

Registro de la MAC D en la tabla y “Frame filtering para la MAC A destino , que se encuentra en la tabla.

Fe3 : 000c01abcd01

Beneficios de SwitchingBeneficios de Switching

•Reducción en el numero de colisiones

•Comunicación múltiple y simultánea

•Conexiones de alta velocidad

•Alta densidad de puertos

•Incrementa la productividad del usuario

•Disminuye la latencia de procesamiento (basado en Hardware)

•Manejo de memoria para buffering : port buffering, shared memory buffering.

Métodos de Conmutación Métodos de Conmutación (Switching)(Switching)

Store and Forward : (Almacenamiento y envío)

A B

A B

A B

A B

CRC ok?

A

A

B

B

Métodos de Conmutación Métodos de Conmutación (Switching)(Switching)

A B

A B

A B

A B

A

A

B

B

Destino ?

Cut Through: (Método de corte)

Métodos de Conmutación Métodos de Conmutación (Switching)(Switching)

A B

A B

A B

A B

A

A

B

B

64 bytes

Fragment-Free (Verifica las colisiones)

DuplexingDuplexing

Half Full Server

Full

VLANVLANUna VLAN es una agrupación lógica de dispositivos de red o de usuarios que no se limita a un segmento de switch físico. Los dispositivos o usuarios de una VLAN se pueden agrupar por funciones, departamentos, aplicaciones, etc., independientemente de la ubicación física de su segmento. Una VLAN crea un dominio de broadcast único que no se restringe a un segmento físico y se considera como una subred. La configuración de la VLAN se realiza en el switch a través del software. Las VLAN de la actualidad han sido estandarizadas de acuerdo con la norma IEEE 802.1Q, sin embargo, las implementaciones varían de un proveedor a otro.

VLANVLANSegmentación tradicional

VLAN (Cont)VLAN (Cont)

Que ventajas trae la VLAN ?Que ventajas trae la VLAN ?

•Segmentación lógica : por proyectos, grupos de trabajo, funciones, áreas, aplicaciones específicas etc

•Permite delimitar los dominios de broadcast : mejor desempeño para la red

•Flexibilidad : Asignación dinámica ó estática de puertos

•Incrementa la seguridad

•Se incorpora fácilmente en las redes MAN

•Administración centralizada con algunos métodos

•Mejora el transporte en el backbone

STP (Spanning Tree Protocol)STP (Spanning Tree Protocol)

•Objetivo primordial : prevenir loops

•Garantizar redundancia en la red

STP (Cont)STP (Cont)

Elección del root bridge

STP (Cont)STP (Cont)

STP (Cont)STP (Cont)