506

BRICOLAJE SEGMENTACIÓN E INTERCONEXIÓN

Cuando el número de nodos en una red local es demasiado elevado, es necesa-rio segmentarla e interconectar las diferentes subredes. Para ello existen dispo-sitivos especiales y unos criterios básicos que deben seguirse si se quiere ga-rantizar el éxito de la operación.

Segmentación e interconexión

Un repetidor es undispositivo que re-genera y amplifica

las señales para conseguirmayor distancia en los cable-ados de la red local, funcio-nando normalmente a la mis-ma velocidad que la red a laque se conectan. Las señalestransportadas por los cablesacumulan pérdidas (atenua-ciones) o interferencias, deforma proporcional a la lon-gitud de estos. Mediante unrepetidor puede extendersela red sin que la señal se mo-difique, filtrando además el

ruido que pueda existir en el cableado.

1Los puentes (bridges) permiten la co-nexión de dos redes o segmentos deuna red en el nivel OSI de enlace de

datos, OSI nivel 2 (ver la unidad dedicada alas redes locales), y posibilitan la transmisiónde datos entre ellas. Equivalen a conmutado-res de dos puertos, que examinan las direccio-nes de destino de los paquetes de datos y losdistribuyen en la red o segmento adecuado,en lugar de transmitirlos por toda la red. Cadasegmento puede tener una topología diferen-te, lo que permite dividir una red grande ensubredes más pequeñas, adecuando cada unaa sus necesidades concretas y comunicándo-

las entre sí através de es-tos puentes.De esta for-ma se consi-gue una reducciónconsiderabledel tráficoglobal so-portado porla Red.

2

La instalación de puentes en una redlocal puede ser una solución acepta-ble cuando tienen que conectarse

segmentos ubicados en diferentes plantas deun edificio o edificios separados, sin perderfuncionalidad en ninguno de ellos. Ademásde aislar el tráfico en cada uno de estos seg-mentos, el puente permite ampliar el alcancede la red local más allá de las limitacionesespecificadas por los estándares correspon-dientes. Por ejemplo, para una red FastEthernet, puede obtenerse una red local de 5km uniendo dos segmentos que no superenen ningún caso los 2,5 km (la longitud máxi-ma para este estándar).

3

estacionesde trabajo

servidor

concentrador

>

concentrador

concentrador

concentradorprincipal

estacionesde trabajo

estacionesde trabajo

>

>

concentrador

507

EXPERTO EN PC

Para dirigir de forma apropiada eltráfico de datos, el router confeccio-na una tabla de encaminamiento en

la que se describen de forma exacta los no-dos y redes que puede alcanzar cada uno desus puertos de salida. Para decidir el caminomás adecuado se emplean diferentes algorit-mos, en función de los cuales se determinanlas prestaciones y el coste que tendrá el dis-positivo. Mientras que el encaminamientoestático (definido por el administrador dered) es el peor de todos los posibles, los al-goritmos para calcular las rutas mínimas deforma dinámica o para establecer caminosmúltiples se usan en routers capaces de ofre-cer mayores prestaciones.

7

La apariencia externa de un switches muy similar a la de un hub con-vencional, aunque el funcionamiento

interno de uno y otro dispositivo son total-mente distintos. Mientras que si se emplea elconcentrador, sólo uno de los equipos puedetrasmitir datos de un puerto a otro en un mo-mento determinado, con un switch se evitaque se produzcan interferencias entre losdistintos segmentos, por lo que si una trans-ferencia va dirigida a un puerto en el mismosegmento, en el otro podrá realizarse otroenvío de forma simultánea.

5El dispositivo utilizado para conectardos redes en el nivel 3 OSI (nivel dered) se denomina enrutador o router.

Su funcionamiento es muy similar al de unpuerto, con la diferencia que el router tienela capacidad de decidir la ruta de envío a tra-vés de caminos predefinidos. Su aplicaciónestá muy extendida en redes de alcance am-plio o muy complejas, en las que existen en-laces de comunicación remota. Debe tenerseen cuenta el protocolo de red que se encami-na a través del router. Por ejemplo, un enru-tador para TCP/IP no puede utilizarse paraningún otro protocolo.

6

Dado que los puentes operan en el nivel OSI de enla-ce de datos, no pueden tomar decisiones de encami-namiento que afecten a protocolos o direccionamien-

tos en niveles OSI superiores. En este mismo nivel OSI seencuentran los switches o conmutadores de puertos, muy si-milares a los puentes, pero con características que los distin-guen: un switch siempre es local (conecta segmentos peronunca redes distintas), opera a mayor velocidad y es capaz derepartir el ancho de banda disponible entre los segmentos onodos individuales.

4

hub de acceso

PC PC PC

PC PC PC

cableado horizontal (cable de par trenzado)

sistema de cableado en un edificio

hub de acceso

hub de acceso

cabl

eado

ver

tica

l (f

ibra

ópt

ica)

PC PC PC

hub principal

planta baja

sala deequipos

1ª

2ª

3ª

>

>

>

508

BRICOLAJE SEGMENTACIÓN E INTERCONEXIÓN

Los ejes de procesa-miento o enlacesprincipales (backbo-

nes) son aquellas partes dela red que transportan el trá-fico más pesado e interco-nectan segmentos entre losque, de forma constante, seproducen transferencias.Estos backbones ofrecen en-laces de alta velocidad, nor-malmente con cables de fi-bra óptica. Las tecnologíasusadas como backbone sonFDDI (Fiber Distributed DataInterface, interfaz de datosdistribuidos por fibra) y ATM(Asynchronous TransferMode, modo de transferen-cia asíncrona).

9

Muchas de las redes locales convencionales se desa-rrollan mediante topologías de estrella, conectandolos nodos a concentradores. De esta forma, el coste

total resulta aceptable aunque el número de nodos es eleva-do y el de los segmentos o subredes, escaso. Dado que el nú-mero de nodos no puede aumentarse ilimitadamente (debidoa las restricciones impuestas por el ancho de banda), la solu-ción para ampliar un red local pasa, de forma irreversible, porla segmentación.

10

>A tener en cuenta

Aunque la mayoría de los con-centradores existentes permi-ten organizar la red local en unúnico segmento, algunos dis-positivos posibilitan tanto lasegmentación como la interco-nexión de redes locales, incre-mentando la flexibilidad y cre-cimiento de la red. En estesentido, dependiendo de lascaracterísticas de la red que sedesea implementar, deberántenerse en cuenta característi-cas como la posibilidad de de-finir múltiples segmentos, laconmutación de puertos (swit-ching) para conectar puertosindividuales a cualquier seg-mento, la interconexión desegmentos o los enlaces adi-cionales.

En los niveles OSI superiores se encuentran las pasa-relas o gateways (también denominadas puertas deenlace o de acceso); estaciones de red utilizadas pa-

ra interconectar redes, pero capaces de realizar conversionesde protocolos (y comunicar por ejemplo, redes Ethernet conredes Token Ring). La mayoría de pasarelas, de las que exis-ten varios tipos, se desarrollan por software (normalmenteson aplicaciones controladas por los servidores).

8

backbone distribuida

servidor

hubrouter

servidor

hub

router

router

hub

servidorde lan

segmentación lan básica empleando múltiples hubs

>

>

509

EXPERTO EN PC

En cualquier caso, tanto los hubssegmentables como los concentrado-res adicionales que puedan usarse

en cada segmento necesitan interconectarse.Para que la segmentación resulte efectiva noes suficiente con dividir una red local grandeen subredes más pequeñas. Deberán tenerseen cuenta, en ese caso, los recursos accedi-dos en cada segmento, de manera que puedaevitarse la implementación de segmentoscon tráfico poco eficiente o congestiones endeterminados tramos de la red.

13

La utilización de los conmutadoresde puertos (switches) se presentacomo la solución más adecuada, ya

que en la mayoría de los casos el número deestaciones conectadas a uno de estos con-mutadores es mayor que el de los nodos quees capaz de soportar un hub convencional.Además de eso, conviene saber que las re-des locales virtuales (VLANs) usadas conjun-tamente con los conmutadores permiten unasegmentación lógica, independiente de laubicación física que se haya establecido parala red. Esto otorga cierta flexibilidad al admi-nistrador de la misma ya que puede definirgrupos de trabajo distintos de los puertos deconexión (los equipos pueden asignarse auna VLAN a través de su puerto físico, segúnel tipo de protocolo en el nivel 3 OSI, por sudirección IP y otros criterios).

11El uso de concentradores segmenta-bles hace que las redes locales resul-ten mucho más sencillas de estructu-

rar, ya que al utilizar esos dispositivos seconsigue eliminar, por un lado, la necesidadde adquirir múltiples hubs convencionales(esto es, para un solo segmento) y, por elotro, la interconexión entre esos dispositi-vos. Así, por ejemplo, un hub segmentableque ofrezca un ancho de banda total de unos40 Mb/s permite que el administrador de lared asigne cualquiera de sus puertos a dife-rentes segmentos, alcanzando un máximo decuatro segmentos, cada uno con un ancho debanda de 10 Mb/s. Esta es una solución ex-celente para extender una red Ethernet sinnecesidad de llevar a cabo grandes cambiosque obligarían a transformar toda la infraes-tructura de la red.

12

swith

recepción oficina 4 oficina 5 oficina 6

oficina 1servidor de ficheros

oficina 2 oficina 3

> >

>

¿Sabía qué?

Las redes locales son configuraciones muy flexibles. Una red puede comenzar co-nectando un reducido grupo de ordenadores e ir creciendo progresivamente, enfunción de las necesidades particulares de los usuarios. Las redes pequeñas, enlas que existen entre 2 y 50 nodos se localizan normalmente en un único edificio,pero también es posible disponer de varias redes interconectadas (una red de re-des), conformadas por dos o más segmentos de red local, conectados entre sí paraformar un sistema que cubra toda una empresa. Estos segmentos, también deno-minados grupos de trabajo, son agrupaciones de estaciones de trabajo, servidoresy otros dispositivos de red dedicados a funciones similares, esto es, que utilizanaplicaciones similares y comparten recursos comunes. Habitualmente, el ámbitode trabajo de estos segmentos es común (por ejemplo, el departamento de conta-bilidad de la empresa) y su localización geográfica también es compartida.

hub de 24 puertos

switch de 12 puertos