Funcionamiento SWITCH

Summary

Este video explica la evolución de las redes Ethernet, desde la topología en bus hasta la estrella, destacando cómo los hubs y switches resuelven problemas de colisiones. Al principio, con hubs, las colisiones afectaban a toda la red, pero al introducir switches, cada puerto se convierte en un dominio de colisión independiente, mejorando el rendimiento. El switch aprende las direcciones MAC y envía datos solo al destino, reduciendo el tráfico innecesario. En redes con múltiples switches, cada uno construye su propia tabla MAC, lo que optimiza aún más las comunicaciones sin interferir con otros dispositivos.

Takeaways

• 😀 La evolución de Ethernet pasó de una topología en bus a una topología en estrella con 10Base-T, mejorando la conectividad pero sin resolver los problemas de colisiones inicialmente.
• 😀 En una red con hubs, las colisiones siguen ocurriendo porque los datos se repiten en todos los puertos, lo que afecta a todo el dominio de colisión.
• 😀 El switch resuelve este problema al funcionar como un 'puente multipuerto', dirigiendo los datos solo a los destinos correctos, evitando así las colisiones.
• 😀 La tabla CAM del switch almacena las direcciones MAC de los dispositivos y los puertos a los que están conectados, permitiendo que el switch dirija los datos de manera eficiente.
• 😀 Inicialmente, el switch se comporta como un hub, enviando tramas a todos los puertos hasta que aprende la ubicación de los dispositivos conectados.
• 😀 Una vez que el switch aprende las direcciones MAC, puede enviar los datos únicamente al puerto correcto, lo que elimina las colisiones.
• 😀 En redes con múltiples switches, cada switch mantiene su propia tabla CAM, lo que les permite gestionar la información de tráfico entre diferentes segmentos de la red.
• 😀 En una red conmutada, como la que utilizan los switches, no se producen colisiones porque cada segmento tiene su propio dominio de colisión, aislado de otros segmentos.
• 😀 Los switches utilizan el cableado de par trenzado para enviar y recibir datos simultáneamente sin interferencias, eliminando las colisiones incluso en los cables compartidos.
• 😀 A medida que los switches aprenden las direcciones MAC de origen, la red se vuelve más eficiente, ya que los datos solo se envían al puerto correspondiente, sin afectar a otros dispositivos.

Q & A

¿Cuál era el problema principal en las redes Ethernet antes de la introducción de los switches?

Antes de los switches, el problema principal era la colisión de datos en la red. Los hubs repetían todas las señales por todos los cables, lo que causaba colisiones cuando dos dispositivos intentaban transmitir al mismo tiempo.

¿Cómo mejoró la introducción de la topología en estrella con 10Base-T y switches?

La topología en estrella y la introducción de switches mejoraron la gestión del tráfico al permitir que las tramas solo se enviaran al puerto de destino, reduciendo significativamente las colisiones. Los switches aprendieron la ubicación de los dispositivos mediante las direcciones MAC.

¿Qué función tiene la tabla CAM en un switch?

La tabla CAM (Content Addressable Memory) almacena la correspondencia entre las direcciones MAC y los puertos del switch. Esta tabla se llena a medida que los dispositivos transmiten datos y el switch aprende la ubicación de las direcciones MAC.

¿Cómo actúa un switch cuando recibe una trama sin tener conocimiento previo del destino?

Cuando el switch no tiene conocimiento del destino, envía la trama a todos los puertos, actuando temporalmente como un hub. Luego, aprende la dirección MAC de origen y la asocia al puerto correspondiente.

¿Qué ocurre cuando el switch ya tiene conocimiento de todas las direcciones MAC de los dispositivos conectados?

Cuando el switch ya conoce todas las direcciones MAC, puede enviar las tramas directamente al puerto adecuado, evitando la congestión de la red y eliminando las colisiones, ya que las tramas solo llegan al destinatario previsto.

¿Cómo se manejan los dominios de colisión en una red con switches?

En una red con switches, cada puerto del switch se considera un dominio de colisión separado. Esto significa que las colisiones solo pueden ocurrir dentro de un mismo puerto, y no se propagan por toda la red como ocurría con los hubs.

¿Qué diferencia hay entre un switch y un puente (bridge)?

Un switch es un puente multipuerto, es decir, puede manejar múltiples conexiones a la vez, mientras que un puente tiene solo dos puertos. Ambos realizan funciones similares al aprender las direcciones MAC y enviar las tramas al puerto adecuado.

¿Cómo mejora el uso de más de un switch en una red respecto a las colisiones?

Cuando se utilizan múltiples switches en una red, cada uno maneja sus propios dominios de colisión. Esto permite que los dispositivos en diferentes segmentos de la red se comuniquen sin interferir entre sí, reduciendo las colisiones incluso si hay tráfico en otras partes de la red.

¿Por qué los switches no producen colisiones, incluso cuando se usan cables de par trenzado?

Los switches no producen colisiones porque cada puerto de switch opera de manera independiente, y el cable de par trenzado utilizado para la transmisión permite que la señal viaje en dos direcciones diferentes (enviar y recibir) sin interferencia.

¿Qué pasa si un switch recibe una trama con destino a una MAC desconocida?

Si un switch recibe una trama con destino a una MAC desconocida, la enviará a todos los puertos para asegurarse de que llegue al destinatario, igual que lo haría un hub, hasta que aprenda la ubicación de la MAC de destino.