Recompilacion white papers

¿ Qué es Caching ?

Definición

1. La más importante aproximación técnica para reducir el retardo y, como resultado, mejorar las prestaciones del sistema.
2. Almacenar temporalmente los datos frecuentemente accedidos más cerca del solicitante de los mismos.

El caching se ha usado desde hace mucho tiempo en sistemas de ordenadores y redes para aumentar las prestaciones. En realidad, un cache puede encontrarse en casi todos los ordenadores actuales, desde mainframes a PC’s.

–>AÑADIDO POR SH4VAN3:

La mayoría de los sistemas operativos disponen de la función Caching. Esta función consiste en reservar en la memoria del servidor, un área (llamada bloque caché), en la cual se van a almacenar de forma temporal aquellos archivos y directorios que se accesan y usan con mayor frecuencia. De esta manera, cuando se solicite información al servidor, esta solicitud va a ser procesada a una mayor velocidad (de ahí la importancia de aplicarlo a la web como se va a exponer posteriormente en el white paper añadido por Sky). Por qué se va a procesar a mayor velocidad? pues porque en lugar de leer todo el disco duro buscando el archivo, la petición se va a buscar en el bloque caché. En el caso de que haya una solicitud de escritura, primero se efectuará en el bloque caché y posteriormente en el disco duro. El Caching optimiza de forma más que notable el tiempo de respuesta y reduce el número de veces que hay que leer o escribir en el disco duro. Para que os hagáis una ídea, el caching puede aumentar hasta 100 veces la velocidad de lectura, además de reducir el desgaste físico del disco y prolongar su vida.<–

¿ Cómo Mejora la Velocidad el Caching ?

Los datos frecuentemente accedidos se guardan temporalmente cerca del solicitante. Así, el cache reduce o elimina elementos clave de retardo incluyendo:
*La transmisión de una petición del usuario final al dispositivo de almacenamiento original.
*Congestión de la red entre el usuario final y el dispositivo de almacenamiento original.
*Congestión dentro del propio dispositivo de almacenamiento.
*La transmisión de los datos desde el dispositivo de almacenamiento hasta el usuario final.

¿ Porqué la WEB necesita Caching ?

El bajo tiempo de respuesta para los usuarios finales se ha vuelto un factor crítico que impide la utilidad de la WEB. De hecho, la queja nº 1 de usuarios de la WEB es la cantidad de tiempo requerida para cargar cada página.

¿ Cómo puede el Caching Mejorar la Velocidad de Respuesta de la WEB ?

El retardo dentro de la red (“latencia de la red”) es la razón principal por la que la WEB es tan lenta para los usuarios finales. La única manera práctica y eficaz de hacer que la WEB proporcione tiempos de respuesta más rápidos es acercar a los usuarios la mayor parte de los de objetos más accedidos.

¿ Porqué Importa el Caching ?

Cada día la WEB gana más importancia tanto entre los consumidores como para las empresas. Sin embargo, mientras el acceso a las redes basadas en Web conlleva un tremendo valor, la queja numero uno entre los usuarios de la Web es cuánto tiempo conlleva la transmisión de las páginas. Aún si esas páginas se descargan de sitios Web de información o aplicaciones de empresa, los retardos son inaceptables.
La tremenda ventaja competitiva aumentará los negocios que desplieguen soluciones de red que eliminen la “world wide wait”. Los negocios con redes capaces de proporcionar el mismo tiempo de respuesta a las páginas Web que a las aplicaciones tradicionales, estaran en posiciones del ventajosas del mercado.
Para PSI’s y proveedores de troncales, las metas son altas. El número de consumidores y negocios que usan sus redes para acceso a la Web está explotando. En este mercado intensamente competitivo para acceso a la Web, la competición se basa especialmente en la calidad de servicio percibida por el cliente – una medida para la que el tiempo de respuesta de una página Web es un factor primordial.
Dentro de la Empresa, la oportunidad es más dramática aún. Dataquest estima que el número de puestos de trabajo corporativos conectados a Internet crecerá de 82 millones en 1997 a 268 millones en el 2001. Los trabajadores del conocimiento obtienen acceso a volúmenes de información crítica en la Web, a pesar de la lentitud consumidora de productividad de las páginas Web. De mayor importancia para la Empresa son las estimaciones de Gartner Group que estima que a finales de 1998, el 50% de las grandes organizaciones tendrán Intranets. Las compañías están desplegando aplicaciones de misión crítica en la Web por su facilidad y flexibilidad – pero a expensas del tiempo de respuesta de las aplicaciones.
Los incrementos de ancho de banda no ayudarán significativamente. La lentitud de las páginas Web es causada por una combinación de distancias entre usuarios y servidores, y por la congestión de redes muy saturadas más allá del control de cualquier organización.
La única solución posible para lograr tiempos de respuesta rápidos en las páginas Web es mover los datos más cerca del usuario final. El caching de red, que almacena cerca de los grupos de usuarios copias frescas de los objetos de la Web frecuentemente solicitados, puede proporcionar páginas Web con el mismo tiempo de respuesta que las personas esperan de las aplicaciones tradicionales.
Los Caches residirán a lo largo de las redes y ocultarán la lentitud de la Web a los grupos de usuarios. Para PSI’s y proveedores de troncales, se encontrarán caches en prácticamente cada Punto de Presencia. Para las Empresas, se encontrarán Caches a lo largo de las redes de campus y delegaciones remotas. Dentro de las redes de la Empresa, la Investigación de Forrester estima que los Caches de red se reproducirán tanto como los routers IP: “En 1999, todas las compañías de Fortune 1000 dependerán en gran medida de Caches Web para permitir a sus intranets correr con suavidad.”1
Se espera que el mercado de Caches de Red crezca a niveles de varios miles de millones de dólares en el 2001.2 Como dispositivos de red, los Caches deben proporcionar muy altas prestaciones con administraciones cercanas cero. CacheFlow lidera la industria de dispositivos de Cache, que han sido diseñados únicamente con estos requisitos en mente, y que han sido exitosamente empleados por los grandes proveedores de troncales globales, PSI’s regionales y Empresas internacionales.

1 Fuente: Forrester Research, “Por qué Importa el Caching”
2 Fuente: Investigación colaboradora, “Informe de Caching en Internet”

Conceptos Básicos de Ethernet e Internetworking

Visión General de la Tecnología LAN Ethernet

Historia

A mediados de los años 70, Xerox desarrolló un método para transmitir datos entre ordenadores sobre un único cable. Esta tecnología se denominó Ethernet. Podían conectarse muchos ordenadores a la misma Ethernet para crear una conexión de alta velocidad para la transferencia de datos.
IEEE ratificó una norma, basada en la tecnología Ethernet desarrollada por Xerox, DEC, e Intel. Esta norma es 802.3, y define las características físicas de las LAN Ethernet.

Aplicaciones
Actualmente existen, muchas instalaciones de Redes de Área Local. Las LAN se usan para conectar ordenadores de sobremesa en organizaciones, y también para conectar mainframes multi-procesadores y toda la comunidad informática en grandes corporaciones.
Con la diversificación de los recursos de informática de cualquier organización, se requiere un método para interconectar todas las LAN entre sí. Hoy en día es impráctico tener información aislada dentro de una organización. Uniendo cada LAN con las demás crea una gran “piscina” de recursos informáticos que pueden ser usados a lo largo de toda la organización.

La Red de Área Local

Los ladrillos de una LAN
Una LAN consiste en unos pocos componentes simples. Son: una Tarjeta de Interfaz de Red (NIC o Network Interface Card) para cada ordenador que se desee conectar a la LAN, un trozo de cable que es la LAN en sí, y un método para conectar la NIC a la LAN.
Cada uno de los métodos de cableado Ethernet emplea un hardware diferente para proporcionar la conexión. Cada una de las siguientes secciones explica los componentes exigidos para construir cada tipo de LAN.

10Base5
Las LAN 10Base5 están compuestas por los siguientes componentes de hardware:

1. Un cable coaxial grueso que no exceda de 500 metros de longitud total
2. Dos resistencias terminadoras para proporcionar terminación eléctrica a cada extremo del coaxial
3. Transceptores de tipo “tap” para conectar dispositivos al cable grueso con el espaciado prescrito
4. Un cable AUI para conectar la Tarjeta de Interfaz de Red desde el dispositivo al transceptor
5. Tarjetas de Interfaz de Red 10Base5 para cada dispositivo de la red

10Base2
Las LAN 10Base2 están compuestas por los componentes de hardware siguientes:

1. Una cable coaxial delgado cuya longitud no supere los 200 metros
2. Dos resistencias terminadoras que proporcionan terminación eléctrica a cada extremo del cable coaxial
3. Conectores “T” para interrumpir el coaxial e insertar una conexión para cada dispositivo con los espacios adecuados
4. Tarjetas de Interfaz de Red 10Base2 para cada dispositivo

10BaseT
Las LAN 10BaseT se componen del hardware siguiente:

1. Un Concentrador de Cableado
2. Un cable de Par Trenzado No Apantallado (UTP) de 4 conductores, con una longitud máxima de 100 metros, para conectar la Tarjeta de Interfaz de Red del dispositivo al Concentrador
3. Tarjetas de Interfaz de Red 10BaseT para cada dispositivo

Internetworking

Introducción
Los dispositivos de Internetworking permiten a las LAN seguir extendiéndose por encima de las distancias máximas y se pueden usar para dividir grandes LAN en varias más pequeñas para aumentar las prestaciones globales del sistema. Hay varias maneras diferentes de lograr interconexiones LAN a LAN. Para entender totalmente los diversos métodos de interconexión, es importante entender las diferentes capas del modelo OSI (Interconexión de Sistemas Abiertos – Open Systems Interconnect):

¤El Modelo OSI:
Las comunicaciones de datos en una LAN pueden ser examinadas usando el modelo OSI. La comunicación de datos consiste en paquetes de información. Cada paquete puede contener información para cada sección del modelo OSI.
Las diferentes secciones se muestran a continuación. Los niveles bajos, del 1 a 3, se usa principalmente para comunicaciones de datos en la LAN. Los niveles superiores, se usan internamente para conexiones del host a la LAN y no contribuyen directamente a la comunicación de la LAN.

Capa Física
La capa física describe el método de transmisión de datos al nivel físico (“cableado”) del medio de transmisión.

Capa de Enlace de Datos
La capa de enlace de datos describe el método de empaquetar datos en unidades llamadas tramas o paquetes y enviar estas tramas de una interfaz en la LAN a otra interfaz en la misma LAN. Dentro de cada LAN la capa de enlace de datos se emplea para la transmisión de los datos.

Capa de Red
La capa de red describe el método de transferir tramas entre dispositivos en redes diferentes. Usando la capa de red es posible separar una LAN en redes distintas.
La capa de red a veces se denomina “sin conexión” (connectionless) porque cada trama se encamina independientemente, sin que el protocolo de la capa de red proporcione ninguna garantía de la transmisión de los datos. La capa de red se limita a enviar la trama a la siguiente red en la ruta hacia la red de destino.

Capa de Transporte
La capa de transporte describe el método de proporcionar transferencias fiables de datos entre los dispositivos LAN. La capa de transporte es usada principalmente para la transmisión de tramas entre los protocolos de las capas superiores entre dispositivos diferentes en la red. La capa de red se usa para conseguir que los datos lleguen a la red destino apropiada y la capa de transporte para asegurar la entrega garantizada de los datos.

Protocolos de LAN más frecuentes

Los protocolos usados para comunicación entre ordenadores pueden ser muy diversos. Uno de los protocolos más comunes es el denominado Protocolo de Internet (IP o Internet Protocol). Otros dos ejemplos de protocolos de red son IPX y DECNET. Estos protocolos funcionan dentro de la capa 3 del modelo OSI.
Como se puede ver en el diagrama siguiente, un protocolo de red en la capa 3 puede existir tanto en una LAN Ethernet como en una LAN Token Ring. Las capas 1 y 2 se ocupan de la toma de comunicación física para cada tipo de LAN. Es factible por tanto generar una trama IP en una LAN Ethernet y enviarla a través de la red para llegar a un ordenador en una LAN Token Ring. Esta comunicación entre plataformas cruzadas es posible debido a que la capa de red es la misma en ambas LAN.

Uniendo Múltiples LAN

Los dispositivos de Internetworking permiten la interconexión de redes LAN para extender los límites de distancias o para dividir grandes LAN en múltiples pequeñas LAN para aumentar las prestaciones globales del sistema. Hay varias maneras diferentes de lograr la interconexión de LAN a LAN.
El diagrama siguiente ilustra la representación de tres dispositivos diferentes de comunicaciones de datos y sus correspondencias a las capas del modelo OSI.

Repetidores

Los repetidores se pueden usar para conectar segmentos LAN y crear una LAN física más grande.
Un repetidor opera en la capa física de una LAN y se limita a aceptar bits de datos en un lado y retransmitirlos al otro lado. Con este proceso, se permite a las señales originales recorrer una distancia más larga. En la especificación Ethernet, un solo segmento esta limitado a 500 metros. Usando repetidores, Ethernet puede extenderse hasta 1.500 metros (usando un máximo de dos repetidores según Ethernet Versión 1), o 2.800 metros (usando un máximo de cuatro repetidores, según la Versión 2/IEEE 802.3). Es importante observar que los segmentos conectados al repetidor constituyen una LAN física y todo el tráfico está presente en cada segmento.

Puentes

Los puentes (bridge) se emplean para conectar segmentos LAN, para crear una LAN lógica más grande.
Un puente opera en la capa de enlace de datos de una LAN e inteligentemente acepta bits de datos en un lado y selectivamente los retransmite al otro lado. En el proceso, un puente aísla tráfico local LAN en cada segmento y sólo deja pasar tráfico dirigido a un dispositivo situado en el siguiente segmento LAN. Esto evita que los mismos datos LAN sean transmitidos innecesariamente por la LAN completa y mejora sus prestaciones globales.

Encaminadores

Los encaminadores o routers se emplean para conectar LAN’s separadas permitiendo crear una “inter-red” de LAN’s. Es el concepto “internetworking”.
Un encaminador opera en la capa de red de una LAN e inteligentemente acepta bits de datos en un lado y los dirige a la red LAN correcta. Los protocolos usados en la capa de red facilitan, con el uso de los routers, comunicación de la inter-red. Un encaminador se usa para comunicar entre redes de tipos diferentes. Una red puede ser diferente de otras redes por su tipo físico o por su dirección.

Protocolos Enrutables vs No-Enrutables

Hay algunos protocolos de comunicación que no pueden encaminarse (enrutarse). No puede enrutarse LAT y NetBIOS porque su comunicación principal se realiza en la capa 2. Los encaminadores operan en la capa 3 del modelo OSI y por tanto no pueden encaminar protocolos que se sitúan en la capa 2.
El diagrama siguiente muestra la relación entre LAT, NetBIOS, e IP y cómo encaja cada protocolo dentro del modelo OSI.

¿Puente o Encaminador?

En la mayoría de los casos, la opción entre usar un puente o un encaminador es simple. Generalmente, si dos LAN simplemente van a ser conectadas como una continuación de la red LAN actual, se debe usar un Puente para unir los dos segmentos. Si se trata de unir dos LAN distintas y predefinidas, debe usarse un Router para mantener la singularidad de cada LAN.

Conceptos Básicos de Bridging

Generalidades

Los puentes segmentan el tráfico LAN transfiriendo el tráfico remoto y filtrando el tráfico local. Esto difiere de un simple repetidor porque el puente transfiere tráfico inteligentemente entre los segmentos LAN.
Los puentes aprenden la situación de cada dispositivo en las LAN y construyen una tabla de direcciones. Esta tabla se usa para determinar cuándo transmitir trafico entre los segmentos LAN. Transfiriendo tráfico LAN inteligentemente, cada LAN se segmenta de las otras. El tráfico LAN local permanece en su propio segmento y no es retransmitido por el puente a otros segmentos, lo que mejoran la eficacia y prestaciones de toda la LAN.
Los puentes operan en la Capa de Enlace de Datos del modelo OSI, lo que los hace completamente transparentes al tipo de protocolos usados en los segmentos LAN.

Protocolo de Expansión en Arbol (STP o Spanning Tree Protocol)

En inter-redes medias y grandes, cuando se usan puentes adicionales para conectar un número creciente de segmentos de LAN, es muy probable que se creen múltiples caminos entre los segmentos LAN inter-conectados. La creación de caminos múltiples causa “bucles activos” qué resultan en una rápida degradación de la actuación de la red global, porque múltiples puentes estarán transmitiendo el mismo tráfico entre los segmentos de LAN interconectados.
El Spanning Tree Protocol fue creado para superar automáticamente el problema de caminos múltiples entre los segmentos. Con todos los puentes en la red ejecutando STP, el puente(s) adicional(es) que este(n) creando un camino redundante, negociarán y sólo uno de ellos se usará para transferir el tráfico. Si el puente activo falla, un puente ocioso se apercibirá y empezará a transferir el tráfico en su lugar. Obsérvese que, de este modo, se puede emplear un puente redundante para proteger segmentos de la red críticos.
Cuando existe más de un camino de puente entre los segmentos LAN, el STP definirá un puente activo y el resto se pondrá en modo ocioso. El puente activo continúa enviando mensajes STP a la red de puentes STP para indicar que todavía está vivo. Si el puente activo falla, el STP reconfigurará la red automáticamente y activará un puente redundante previamente ocioso para asegurar que los datos continúan fluyendo.

Aprendizaje

Los puentes realizan una importante función de conservación del ancho de banda mediante un proceso denominado Aprendizaje de Direcciones de Estaciones. Este proceso determina la situación de todas las Estaciones LAN activas supervisando las tramas Ethernet que están transmitiéndose hacia los segmentos LAN. Aprendiendo la situación de cada estación, un puente no remitirá esas tramas Ethernet destinadas para una estación si la estación receptora esta en la misma LAN. Bajo estas condiciones, un puente remitirá sólo una trama si la situación de la estación de destino aún no ha sido aprendida, o si se ha determinado que su situación está en otro segmento LAN.
Para realizar este proceso, un puente sigue los pasos perfilados a continuación:

Aprendizaje de Direcciones Locales
Cuando un puente se conecta, no empezará inmediatamente a transmitir tramas entre los segmentos LAN. Primero “escuchara” la actividad de la LAN para aprender las direcciones y situación de cada estación en cada lado del puente.
Cuando una trama es descubierta, el puente la captura y lee la dirección fuente encontrada en una situación específica dentro de la trama Ethernet. Puesto que el puente sabe de que segmento LAN se recibió la trama, puede determinar que esta estación se localiza en dicho segmento. Como resultado, ha aprendido la situación de la estación.
Este proceso continuará durante el periodo definido por la opción de “Forwarding Delay” (Retraso de Transmisión), y de esta forma se construye la primera fase de la tabla de direcciones LAN.

Transmisión
Una vez el proceso de aprendizaje inicial está completo, el puente entra en modo de transmisión y examina tramas que pueden necesitar ser transmitidas. El proceso de aprendizaje no se detiene en este momento, y el puente continuará aprendiendo nuevas estaciones según se activen y envíen tramas hacia un segmento LAN.

Direcciones de Destino Local
Cuando una trama es recibida por un puente, la trama se examina para asegurar que la dirección de la fuente de esta estación se ha introducido ya en la tabla de direcciones para ese segmento. Si la dirección fuente existe, se comprueba entonces la dirección Ethernet destino. El puente investiga en la tabla de direcciones la situación de la estación destino. Si se determina que la situación de la estación destino está en el mismo segmento LAN, entonces el puente “filtrará” y desechará la trama (es decir, la dirección destino es local y la trama no necesita ser remitida por el puente al otro segmento LAN).
Inicialmente, el puente reconocerá sólo las direcciones que se conocen localmente en un segmento LAN específico. El puente por tanto, filtrará (desechará) todos los paquetes locales conocidos y remitirá todos los paquetes no-locales desconocidos al otro segmento(s) localizado en el puerto(s) que cruza el puente.

*Reenviando Direcciones de Destino Desconocidas
Cuando una trama se recibe desde un segmento LAN con una dirección de destino que el puente no conoce (una dirección que aún no existe todavía en la tabla de direcciones), el puente remitirá la trama al otro segmento, introducirá la dirección en la tabla, y marcará la situación como “desconocida”.

*Actualización de Situaciones Desconocidas
Cuando la estación receptora transmite una trama en la dirección opuesta, el puente verá la dirección destino previamente desconocida en el campo de dirección fuente. Procesará ahora esta dirección fuente como hizo durante la fase de aprendizaje inicial agregando la situación a la entrada de la dirección.
De este modo (mirando direcciones fuente de paquetes no-locales) el puente aprende acerca de las estaciones no-locales y el puerto de llegada asociado. El puente actualiza la situación de la dirección en su tabla. En el futuro el puente buscará éstas direcciones no-locales que ha aprendido para determinar el puerto del puente al que remitir un paquete destinado a una estación no-local conocida.
En resumen, el puente “aprende” la situación de una estación examinando la dirección Ethernet fuente, y “filtrará” tramas basándose en la dirección destino. Una trama recibida de un segmento del que es “desconocida” su situación, se remitirá al otro segmento. Una trama que se recibe con una dirección fuente igual a una dirección conocida, pero previamente marcada como una situación desconocida, se actualizará en la tabla de filtros para agregar su situación.

Contador de Envejecimiento
Durante el proceso de bridging, la tabla de filtrado se construye recopilando la situación (puerto del puente o segmento LAN) de direcciones Ethernet conocidas. Eventualmente, la tabla podría ser excesivamente grande y reduce las prestaciones, si se agregaran, retirara, o movieran estaciones sin que la información antigua sea purgada periódicamente. Las prestaciones son afectadas dado que cuanto más grande es la tabla, más tiempo llevará procesar una trama entrante.
El proceso de purgado es una parte integral de la función de aprendizaje, y se realiza para limitar el tamaño de la tabla de filtrado y asegurar que las prestaciones no son reducidas innecesariamente. Este purgado se llama “envejecimiento”.

*Envejecimiento
El envejecimiento conlleva el entendimiento de que muchas de las direcciones pueden no estar activas simultáneamente todo el tiempo, y podrían purgarse después de un intervalo especificado para conservar el tamaño de la tabla de filtrado. En términos generales, cuanto más pequeña es la tabla, mayor es el rendimiento.

*Purgado de Direcciones
Para llevar a cabo esta rutina de “limpieza”, la tabla de filtrado contiene las direcciones LAN, junto con el identificador de puerto LAN, y una señal del contador. Cada vez que una dirección determinada ha sido buscada o agregada a la tabla, la señal del contador es marcada como una entrada “fresca”. Cuando un intervalo de tiempo prefijado expira, la tabla de direcciones se examina y cualquier entrada “rancia” que no ha sido usada desde que el contador expiró es purgada. Este contador se llama “contador de envejecimiento”.
Purgar la dirección no impide a la estación usar los medios proporcionados por el puente, dado que la situación de la estación puede re-aprenderse. Sin embargo, debe de haber un equilibrio, ya que un valor bajo del contador de envejecimiento requerirá que el puente deba aprender a menudo muchas direcciones. Esto también tiene efecto sobre las prestaciones.

*Excepciones de Envejecimiento
Hay una excepción a la regla del envejecimiento y tiene que ver con las entradas de direcciones “permanentes”. Una dirección permanente es aquella que no está sujeta al contador de envejecimiento y permanecerá en la tabla de filtrado por un periodo de tiempo indefinido.
Se reserva una tabla separada para entradas de direcciones permanentes, diferente de la tabla para entradas no-permanentes, que están sujetas a envejecimiento.

Seguridad

La necesidad de seguridad ha llegado a ser incrementalmente importante en las Redes de Area Local, y con el uso de filtros programables, la seguridad puede ser fácil y eficazmente incorporada a través de los límites de los segmentos. Definiendo un filtro programable, el administrador de la red puede controlar qué tráfico se permite entre segmentos LAN y controlar así la seguridad de recursos previniendo accesos de usuarios no autorizados.
El filtrado programable proporciona al administrador de la red la habilidad de controlar bajo que condiciones las tramas Ethernet se remite a través de los puertos del puente. Hay muchas razones por las qué esto puede ser necesario, algunas de los cuales son seguridad, discriminación protocolar, conservación del ancho de banda, y restricciones generales.
Para completar un objetivo específico de filtrado, normalmente hay más de una posible expresión del filtro que podría usarse. Esto es, por supuesto, dependiente de los requisitos específicos de filtrado, y cuan flexible ha de ser el filtro.
Además de patrones programable de filtros, los puentes también pueden proporcionar filtrado en función de direcciones. Filtrando una trama basándose en su dirección fuente o destino, se puede impedir a dispositivos LAN específicos acceder a determinadas porciones de la red LAN.
Un ejemplo de filtrado según direcciones sería un terminal financiero conectado a la LAN corporativa, pero que sólo debe de ser accesible por un pequeño grupo de otras máquinas. Filtrando todas las tramas que se destinan al terminal financiero que no sean originadas en una máquina permitida, se mantiene la seguridad en la LAN.
Los productos Orbitor soportan tanto filtros “positivos” como “negativos”, ofreciendo un control máximo. Los filtros “Positivos” desecharán tramas si se ve una particular dirección fuente o destino. Los filtros “Negativo” sólo permiten la transmisión a la LAN de tramas con ciertas direcciones especificas, filtrando todas las demás.

Ventajas de los Puentes

Mejora de Prestaciones
Las Prestaciones y los Retardos de la red pueden mejorarse mediante el uso de puentes para segmentar una red congestionada. Las prestaciones de la LAN están muy influenciadas por el número de dispositivos agregados a la red. El uso cuidadoso de puentes puede dividir el tráfico de la red en grupos de trabajo funcionales, de tal forma que haya relativamente poco tráfico entre los segmentos divididos. Los puentes permiten que los segmentos LAN operen a su nivel de actuación óptimo mientras que mantienen completa conectividad transparente entre todos los dispositivos en la red.
La Figura 1 ilustra el número relativo de dispositivos que debe soportar una LAN Ethernet (orientativo) dependiendo de los tipos de dispositivos que utilizan la red. A mayor nivel de tráfico, menor será el número de dispositivos soportados antes de que las prestaciones de la red sean inaceptables.

Incremento de Fiabilidad y Tolerancia a Fallos

Una de las principales ventajas que los puentes traen a las LAN es su habilidad para limitar y localizar fallos en la red. Al segmentar la red LAN, los administradores aseguran que un fallo que tiene lugar en un segmento no inutiliza la red completa. Cuando ocurre un fallo, en lugar de tener que inspeccionar cada dispositivo en la red, el administrador sólo revisará el segmento afectado. Todos los puentes Trinexus incorporan un Sistema de Dirección de Red Integrado que les proporciona un extenso juego de estadísticas acerca de la actividad de la red para los operadores de la red. Esta ventaja, por si sola, puede hacer que un puente Trinexus sea eficaz en coste en términos de minimizar los tiempo de caída de la red.

Superación de las Limitaciones de Distancia
Cada LAN física (Ethernet, ARCnet, StarLAN, Token Ring, etc.) tiene una limitación de distancia más allá de la cual una red única no puede extenderse. Por ejemplo, un segmento Ethernet de Cable Grueso (10Base5) tiene un rango de 500 metros y un segmento Ethernet Delgado (10Base2) está limitado a 200 metros.
Los puentes pueden emplearse para superar estas limitaciones de distancia de segmentos únicos, partiendo la red con uno o más puentes. Se usan puentes locales dentro de un edificio para conectar múltiples LAN, que forman una sola red lógica a lo largo del edificio, mientras que se emplean puentes remotos para extenderse más allá del edificio para formar una Red de Area Metropolitana empresarial (MAN) o una Red de Area Extensa (WAN). La interconexión de múltiples LAN en una red transparente, es usualmente la razón más común para introducir tecnología de bridging.

Superación de Incompatibilidades de Medios
Las redes Ethernet soportan tres tipos de medios de comunicación diferentes que varían en coste y prestaciones: el tradicional cable coaxial Ethernet grueso (10Base5), el cable coaxial Thinnet (10Base2) y el cable de par trenzado de tipo telefónico (10BaseT). Cablear una red completa con 10Base5 pueden ser una proposición cara. Idealmente una LAN Ethernet se hará con un troncal de fibra óptica a lo largo de la mayor parte del edificio, con concentradores y cables de par trenzado en cada sección o planta. Se pueden usar puentes que proporcionan conversión de medios para interconectar segmentos de red de tecnologías de cableado diferentes, reduciéndose el coste de la red global.

Transparencia Protocolar
Los puentes operan en la capa de Enlace de Datos (Nivel 2 OSI) y por consiguiente funcionan independientemente de cualquier protocolo de niveles superiores. En contraste con los puentes y pasarelas, que deben entender y soportar protocolos superiores como TCP/IP, DECnet, o XNS, los puentes manejan tráfico entre LAN’s sin tener en cuenta el protocolo. Se requieren puentes para inter-redes con protocolo LAT (protocolos de servidores de terminales) de DEC dado que LAT no contiene información de capas/encaminado de red y no puede enrutarse.
De nuevo, debe enfatizarse que los puentes interrelacionan LAN’s con protocolos de niveles superiores diferentes, pero dado que un puente no proporciona ninguna conversión protocolar, no puede usarse para permitir comunicación entre dispositivos que ejecutan protocolos diferentes (ejemplo: de DECnet a TCP/IP). Esta es la principal función de traducción protocolar de un dispositivo llamó una pasarela (Gateway).

Desventajas de los Puentes
Todos los puentes (independientemente del fabricante) tiene algunas limitaciones. La mayoría de las limitaciones puede eliminarse a través de la adecuada administración y diseño de la red.

Retardos Excesivos
Los puentes introducen retardos en la red debido al tiempo requerido en sus actividades de filtrado y reenvío. Este retardo normalmente es muy pequeño. Los retardos mayores pueden ser causados por enlaces de comunicación excesivamente cargados con aplicaciones remotas más que por retrasos internos de los propios puentes. Separando procesadores centrales (VAX, SUN, etc.) por medios de comunicación de baja velocidad, producirá significativas disminuciones de prestaciones, comparadas con la operación en entornos locales. Dependiendo de la situación, el retraso global puede volverse lo bastante grande como para hacer que un contador en el protocolo de nivel superior asuma que la trama se ha perdido y provocar una retransmisión innecesario (time-out).
Las desincronizaciones (time-outs) ocurren porque los valores del contador están fijados asumiendo que la red es un solo segmento y tiene un retraso relativamente pequeño y constante. La interconexión de LAN’s en topologías más complejas puede introducir retrasos mayores dependiendo del tráfico LAN. Este tiempo superior puede compensarse ajustando hacia arriba los contadores de los protocolos. En la práctica, el ajuste no puede realizarse indefinidamente dado que hay límites que pueden no ser tolerado por el conjunto de protocolos y por el usuario.

Rutas Secundarias (Bucles) y Balanceo de Carga
Otra limitación de la mayoría de los puentes es su incapacidad para soportar fácilmente rutas secundarias dentro de una red. Esto podría ser necesario para proporcionar balanceo de carga o caminos redundantes entre segmentos LAN.
Por definición, las rutas secundarias activas no trabajan con puentes porque producen bucles que causan duplicación de tramas y tramas fuera de secuencia. Dado que los puentes monitorizan la LAN local continuamente, un camino duplicado activo causado por la instalación de puentes adicionales causaría que la misma trama sea enviada a la LAN destino y produciría tramas duplicadas en la LAN destino. Muchos protocolos de nivel superior asumen que las tramas se reciben en sucesión y que no habrá duplicados, ya que los duplicados causarían problemas de protocolo.
Una posible solución para resolver el problema de la ruta secundaria se define en la norma IEEE 802.1D. Esta norma aplica un algoritmo que automáticamente desactiva caminos específicos en puente que causan bucles. Esto restringe los flujos de datos a un solo camino activo, eliminando tramas duplicadas y fuera de secuencia. Obsérvese que esta solución desactiva completamente los caminos redundantes del puente y por consiguiente previene el balanceo de la carga. Sin embargo, proporciona una capacidad de redundancia.

Paquetes Perdidos
En el funcionamiento de redes conectadas mediante puentes, a veces se perderán tramas incluso en circunstancias normales. Muchos protocolos de nivel superior de las LAN han sido diseñados para esperar y responder a esta situación. Cuando se detecta un paquete perdido, la trama es retransmitida. Esta respuesta se implementa, normalmente, en los protocolos de la capa superior, en la Capa de Transporte (Nivel 4 OSI), para asegurar la transmisión exacta. Normalmente, el incremento de la congestión LAN, la carga de los puentes y la congestión de enlaces entre puentes, producirá aumentos de tramas perdidas que se compensarán desde los protocolos de niveles superiores.

Guía Didáctica de Fast Ethernet:Guía para Usar Fast Ethernet

LAN’s Más Rápidas

La demanda de velocidades de transmisión mayores para permitir el crecimiento de las redes ha sido llevada a cabo por la nueva especificación de Fast Ethernet (IEEE 802.3u) conocida como 100Base-T. Esta nueva norma de LAN ha elevado los límites de velocidad Ethernet desde 10 Megabits por segundo hasta 100 Megabits por segundo con cambios mínimos en la estructura del cableado existente. Los bloques constructivos de las redes actuales invocan una mezcla del legado de las redes Ethernet 10BASE-T y las nuevas Fast Ethernet.
Por lo general, las redes de 10 Mbps. utilizan conmutadores (como el Lantronix LSW8) para mejorar la eficacia global de la red Ethernet. Entre los conmutadores Ethernet, se emplean repetidores Fast Ethernet para interconectar un grupo de conmutadores a 100 Mbps. También pueden conectarse servidores compartidos a los repetidores Fast Ethernet para asegurar la anulación de cuellos de botella en dicho servidor. Muchas redes cliente/servidor sufren de un exceso de clientes que intentan acceder al mismo servidor lo que crea un cuello de botella en el punto en el que el servidor se conecta a la LAN. Fast Ethernet, en combinación con conmutadores Ethernet, crea la solución rentable perfecta para evitar redes lentas. Al integrar 100BASE-T en una red 10BASE-T, la única cosa que ha cambiado en la instalación eléctrica es que las premisas corporativas del sistema de distribución deben incluir cable de par trenzado certificado de Categoría 5 en las áreas que ejecutan 100BASE-T.
La especificación de Fast Rápida define tres tipos de esquemas de transmisión sobre diversos medios de comunicación física. El primero es 100BASE-TX, qué, desde una perspectiva del cableado, es muy similar a 10BASE-T. Usa cable de par trenzado certificado de Categoría 5 para interconectar los diversos concentradores, conmutadores y nodos finales. Usa conectores de tipo RJ45 como 10BASE-T y la instalación eléctrica al conector es idéntica. Por ello 100BASE-TX es la forma más popular de la especificación de Fast Ethernet. La segunda variación es 100Base-FX qué se usa principalmente para interconectar concentradores y conmutadores entre armarios de cableado o entre edificios. 100BASE-FX usa cable de fibra óptica multimodo para transportar tráfico Fast Ethernet. La tercera variación de la especificación Fast Ethernet es 100BASE-T4. Este esquema incorpora el uso de dos pares de cable adicionales para permitir a Fast Ethernet operar sobre cables certificados de Categoría 3 o superior.
Aunque este whitepaper se enfoca en la familia de normas 100BASE-T de Fast Ethernet, hemos de mencionar que Hewlett Packard desarrollo un protocolo alternativo a Fast Ethernet llamado 100VG-AnyLAN, que después fue modificado por el comité IEEE 802.12. Esta versión de Ethernet a 100 Megabits soporta una arquitectura del estilo de paso de testigo, en lugar de la estrategia de colisión de las normas 10BASE-T y 100BASE-T. La norma 100VG-AnyLAN involucra un esquema de instalación eléctrica diferente y el uso de herramientas de gestión de red diferentes. Por estas razones no ha ganado la misma popularidad que las normas 100BASE-T de Fast Ethernet.

Reglas de Distancias

El bloque básico para la construcción de redes LAN Fast Ethernet es el repetidor de Fast Ethernet. Los dos tipos de repetidores de Fast Ethernet que el mercado actual nos ofrece son:

1. Repetidor de Clase I: El repetidor de Clase I opera traduciendo las señales del puerto entrante en una señal digital. Esto permite la traducción entre diferentes tipos de Fast Ethernet como 100BASE-TX y 100BASE-FX. Un repetidor de clase I introduce retrasos al realizar esta conversión, de tal forma que sólo puede ponerse un repetidor en un único segmento LAN Fast Ethernet .
2. Repetidor de Clase II: Los repetidores de Clase II repite inmediatamente las señales entrantes en un puerto a todos los puertos del repetidor. Por lo general, los repetidores de Clase II, como el Lantronix LFR8, tienen todos los puertos del mismo tipo de Fast Ethernet (100BASE-TX). Por este movimiento rápido de datos, se introduce un retraso muy pequeño; así se permiten dos repetidores de Clase II, por cada segmento Fast Ethernet.

Los administradores de red se han acostumbrado a la limitación de distancia de 150 metros de Ethernet 10BASE-T. A mayores velocidades de operación, Fast Ethernet, se limita 100 metros cuando empleamos cable certificado de Categoría 5. La norma de cableado EIA/TIA recomienda no usar más de 90 metros entre el equipo en el armario de la instalación de cableado y el conector de la pared. Esto permite otros 10 metros para los cables de parcheo entre la pared y ordenador.
En contraste, una red Fast Ethernet usando la norma 100BASE-FX permite segmentos LAN de hasta 412 metros de longitud. Aunque el cable de fibra óptica puede transmitir datos realmente a distancias mayores (en concreto hasta 2 Kilómetros en FDDI), el límite de 412 metros para Fast Ethernet fue creado para permitir los tiempos de viaje redondos de transmisión de paquetes. Las especificaciones típicas 100BASE-FX requieren cable de fibra óptica multimodo con un núcleo de fibra óptica de 62.5 micras y una protección exterior de 125 micras. Este es el tipo de cable de fibra óptica más popular usado por muchas de las normas LAN. Los conectores para 100BASE-FX son típicamente conectores de tipo ST (se parecen a los conectores BNC de Ethernet). Muchos fabricantes de Fast Ethernet están migrando a los nuevos conectores SC usados para ATM sobre fibra. Una norma de aplicación sencilla para usar cuando determinemos las distancias máximas en una red Fast Ethernet es la ecuación:

400 – (r x 95)

donde r es el número de repetidores. El administrador de la red necesita tener en cuenta la distancia entre los repetidores y la distancia entre cada nodo y el repetidor. Por si observamos la Figura 1 se emplean dos repetidores conectados a dos conmutadores Fast Ethernet y a unos servidores.

Figura 1: Cálculos de Distancia con Dos Repetidores Fast Ethernet 

Distancia máxima entre los nodos Extremos:
400-(rx95) donde r = 2 (para 2 repetidores)
400-(2×95) = 400-190 = 210 metros, por tanto,
A + B + C = 210 metros

Hay otra variación de Ethernet denominada Ethernet Full-Duplex. Todos los puertos de los conmutadores Ethernet LSW8 (tanto los puertos Ethernet a 10 Mbps. como los de 100 Mbps.) puede soportar Full-Duplex Ethernet. Simplemente agregando otro par de cables y desactivando la detección de colisión, la velocidad de conexión se dobla. En términos de Fast Ethernet, 200 Mbps. de velocidad es el máximo teórico para la conexión Full-Duplex Fast Ethernet. Este tipo de conexión se limita a una conexión de nodo a nodo y se usa típicamente para interconectar dos conmutadores Ethernet. Los repetidores Fast Ethernet no soportan conexiones Full-Duplex.

Manteniendo una Red de Calidad

Las especificaciones de cable de Categoría 5 permiten hasta 100 MHz y cumplen los requisitos para tecnologías LAN de alta velocidad como Fast Ethernet. La EIA/TIA (Electronics Industry Association/Telecommunications Industry Association o Asociación de la Industria Electrónica/Asociación de la Industria de Telecomunicaciones) creó esta norma de cable que describe las prestaciones que el administrador de la LAN puede esperar del cable de par trenzado. Junto con esta especificación, el comité creó la norma EIA/TIA-568 denominada “Norma de Cableado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales” para ayudar a los administradores de red a instalar un sistema de cableado que opere usando tipos comunes de LAN (como Fast Ethernet). Esta especificación define límites Near End Crosstalk (NEXT) y de atenuación entre conectores en la pared a los equipo del armario. Pueden usarse analizadores de cableado para asegurar el cumplimiento con esta especificación y garantizar así una red Fast Ethernet funcional. La estrategia básica de los sistemas de cableado de Fast Ethernet es minimizar la retransmisión de paquetes causadas por altas proporciones de errores de bits. Esta proporción se calcula usando NEXT, ruido ambiente, y atenuación del cable. El cable se certifica para Categoría 5, pero también los paneles y conectores.

Migración a Fast Ethernet

La mayoría de los administradores de red migrarán de 10BASE-T u otras variaciones de Ethernet a 10 Mbps., a redes de mayor ancho de banda. Por lo general esta migración empieza en los grupos de trabajo con el reemplazo de concentradores con conmutadores Ethernet. Estos conmutadores todavía operan a 10 Mbps. pero ayudan a aislar y reducir el tráfico global localizando el grueso del flujo de datos en su propio segmento. Desde este punto, se pueden emplear conexiones Ethernet Full-Duplex entre conmutadores, o conectar el conmutador a un servidor de archivos. En el futuro, se usarán puertos Fast Ethernet en estos conmutadores para proporcionar aun más ancho de banda entre grupos de trabajo a velocidades de 100 Mbps. Se usarán equipos como los repetidor Fast Ethernet en áreas comunes para agrupar conmutadores Ethernet junto con granjas de servidores en grandes tuberías de 100 Megabits. Este es el método más efectivo en coste para el crecimiento de la mayoría de las redes en la empresa media. El repetidor Fast Ethernet (además de todos los concentradores y conmutadores Ethernet de Lantronix) son el complemento perfecto en una estrategia de crecimiento LAN.

Acercando la Velocidad a las Redes de Grupos de Trabajo

Llevando Velocidad a las Redes de Grupos de Trabajo

El éxito de Ethernet conmutada y Fast Ethernet en las redes actuales es un testimonio del incremento en el uso de las redes y las aplicaciones de alto ancho de banda, y la evolución de la informática basada en redes. Las corporaciones están agregando rutinariamente cada vez más usuarios a las redes lo que incrementa la densidad de la red y disminuye las prestaciones. Esos usuarios están usando cada vez más ancho de banda con aplicaciones como videoconferencia, gráficos, multimedia y CAD/CAM. También compiten por el ancho de banda un número creciente de dispositivos no tradicional, como equipos de plantas de producción y dispositivos de seguridad, que están agregándose a la red. En redes centrales, estas necesidades de ancho de banda han sido satisfechas por la instalación de conmutadores Ethernet y equipos Fast Ethernet. Pero en el grupo de trabajo o la empresa pequeña, donde el ancho de banda está creciendo, este equipo ha sido prohibitivamente caro y ha impedido a estos grupos de usuarios actualizarse a las redes más rápidas.
Afortunadamente, la nueva tecnología ha adelantado en varios frentes y ha permitido a los grupos de trabajo lograr mayores anchos de banda en la red: (1) la norma Fast Ethernet es lo suficientemente madura como para que los administradores de red que han tenido una oportunidad de instalar cableados preparados para 100 Mbps. y actualizar las tarjetas de interfaz de red a modelos de 10/100; y (2) los circuitos integrados hacen posible construir conmutadores por casi el mismo coste que los concentradores y permiten que las ventajas de la conmutación (aumentó de las prestaciones y filtrado de paquetes malos, extensión del diámetro de la red mediante la regeneración del paquete, capacidad full duplex) se extiendan a los grupos de trabajo y pequeñas empresas.
Con tal tecnología disponible a costes más bajos, la pregunta es cómo integrar estos productos para satisfacer las necesidades de ancho de banda actuales y futuras. Los cambios en el diseño de la red tienden a ser evolutivos en lugar de revolucionarios – es raro el caso en el que un administrador de la red puede diseñar una red completamente desde el principio. Normalmente, se hacen cambios poco a poco siempre con un ojo en la conservación de la inversión tanto como sea posible, mientras se reemplaza tecnología obsoleta o anticuada con nuevos equipos. Esto significa que el administrador de la red debe tomar muchas decisiones sobre donde y cuando esa nueva tecnología debe usarse. Cuando el coste de la nueva tecnología era alto, el despliegue de la inversión tenía sentido en el troncal y las partes centrales con mayor tráfico de la red corporativa. Ahora que los cuellos de botella del ancho de banda están desplazándose hacia los grupos de trabajo y el coste del hardware de la red está disminuyendo, tiene sentido desplegar la tecnología en los grupos de trabajo.
Las estrategias siguientes describen las formas con las que un administrador de red puede llevar a cabo la migración a conmutación Ethernet y tecnología Fast Ethernet de 100 Mbps. desde el entorno de red existente de 10 Mbps. La discusión se centrará en los entornos de grupos de trabajo y sobremesa, ya que ahí es donde es necesario entregar las mayores prestaciones al usuario final.

Conmutación Ethernet para Mayores Prestaciones en Grupos de Trabajo

Las redes 10BASE-T están compuestas de varios cables UTP diseñados para ir directamente desde un usuario o dispositivo de red a un concentrador/repetidor. Estos concentradores crean la red permitiendo a múltiples usuarios comunicarse mediante la transmisión de tráfico de paquetes de red entre todos los usuarios conectados al concentrador. Todo el tráfico, en una red repetida, es compartido y ello significa que cada paquete enviado va a cada ordenador de la red. Depende de la tarjeta de interfaz de red en cada ordenador reconocer si el paquete se destina a ese usuario y lo acepta o, si es para otro usuario, desechar el paquete. El número de usuarios en una red compartida dicta las prestaciones de la red. Ethernet trabaja permitiendo a un sólo usuario enviar datos en cada momento, ocurriendo “colisiones” de datos cuando más de un usuario envía datos simultáneamente. Cuando una red se hace demasiado densa, se incrementa el número de colisiones y los periodos de espera para acceder a la red, lo que puede impactar en las prestaciones de los usuarios y puede causar algunos errores de coordinación en las aplicaciones.
Cuando se añaden a una red, los conmutadores Ethernet proporcionan varias mejoras respecto de las redes compartidas. La principal ventaja es la habilidad de dividir la red en segmentos más pequeños y más rápidos. Los conmutadores Ethernet examinan cada paquete, determinan a donde se destina y remiten ese paquete sólo a los puertos a los que necesita ir. Los conmutadores modernos pueden hacer todas estas tareas a la “velocidad del cable”, eso es sin añadir retrasos.
Aparte de decidir cuándo remitir el paquete (reenviar) y cuando el paquete debe perderse (filtrarse), el conmutador Ethernet también regenera por completo el paquete Ethernet. Esta regeneración y resincronización del paquete permite a cada puerto en un conmutador ser tratado como un segmento Ethernet completo, capaz de soportar toda la longitud del cableado junto con todas las restricciones del repetidor. Los conmutadores Ethernet, por consiguiente, permiten la extensión de Ethernet a distancias mayores, algo que las redes basadas en repetidores no pueden hacer sin significantes restricciones.
Además, los paquetes defectuosos son identificados por los conmutadores Ethernet e inmediatamente se descartan de cualquier transmisión futura. Esta actividad de “limpieza” permite limitar los problemas a un solo segmento e impide interrumpir el resto de la actividad de la red. Este aspecto de la conmutación no puede ser minimizado en un entorno de red donde se pueden prever fallos del hardware.
La siguiente ilustración muestra cómo un grupo de trabajo repetido de Ethernet compartida a 10 Mbps. puede convertirse en un grupo de trabajo conmutado de segmentos individuales de 10 Mbps.

Implementando Fast Ethernet

Mientras la conmutación Ethernet permite a un grupo de trabajo lograr el máximo de prestaciones con los medios de comunicación existentes, la disponibilidad de Fast Ethernet a 100 Mbps. permite anchos de banda aún mayores en los grupos de trabajo y en la red de la empresa. Pero aunque la tecnología de 100 Mbps. ofrece grandes promesas, para muchos lugares la migración a esa tecnología será lenta y difícil. La norma 100BASE-TX requiere cable de categoría 5 con 2 pares – algunos sitios tienen sólo cable de calidad de voz que se instaló para la red 10BASE-T. Aunque la norma 100BASE-T4 lo hace posible con cables de calidad de voz, lo hace a expensas de 2 pares de cable adicionales. Aunque las tarjetas de red de 10/100 Mbps. están ampliamente difundidas, hay muchos sitios con un gran número de tarjetas de 10 Mbps. y/o dispositivos incapaces de soportar tarjetas de 100 Mbps. Sólo a través del tiempo muchas de estas máquinas serán actualizadas o reemplazadas.
A menos que un sitio está empezando desde el principio, el uso de Fast Ethernet involucrará una serie de pasos en los que varios componentes del grupo de trabajo (incluso los concentradores) se actualizarán selectivamente o se reemplazarán como resultado de los requisitos de mayores prestaciones. Así, la mayoría de las redes contendrán una mezcla de redes Ethernet de 10 Mbps. y Fast Ethernet. Permítanos examinar varios escenarios en los que Fast Ethernet puede llevarse a cabo y prestando particular atención a los dispositivos a agregar o cambiar en el grupo de trabajo.
Una red mixta de Ethernet y Fast Ethernet emplea un conmutador o puente para conectar los dos entornos donde es necesario. Un puente de dos puertos (también llamado un extensor) con autodetección de 10/100 Mbps., sirve muy bien para este propósito. Además, un extensor es útil cuando conecta dos segmentos Fast Ethernet.
Tanto los conmutadores como los repetidores se usan en los entornos de red Ethernet de 100 Mbps. Las reglas de Fast Ethernet son más restrictivas que las de Ethernet con respecto al número de repetidores y la longitud del cableado. Los concentradores, como hemos visto, están sujetos a las restricciones en cuanto a distancia ya que meramente repiten las señales y no las resincronizan. Donde existe la necesidad de extender una red 100BASE-T a más de 200 metros, se requiere un dispositivo que denominamos un extensor Fast Ethernet.
Un extensor Fast Ethernet es esencialmente un puente que examina paquetes y los remite de un puerto a otro. Cuando la remisión ocurre, el paquete es resincronizado para el segmento Ethernet receptor y por consiguiente se restablecen las limitaciones del repetidor para ese segmento.
Un extensor Fast Ethernet puede insertarse en la configuración, resincronizando los paquetes 100BASE-T y permitiendo al segmento de 200 metros repetido continuar. El resultado es una red con diámetros de 300 metros o más que cumplen las especificaciones 100BASE-T.
En el escenario siguiente, un repetidor de 100 Mbps. se ha instalado en el troncal. Mientras la mayoría de los dispositivos en la red soportan Fast Ethernet a 100 Mbps., aún existe un grupo de servidores de impresión que trabajan a 10 Mbps. en un conmutador de sólo 10 Mbps. Para permitir al grupo de trabajo “heredado” seguir siendo una parte funcional de la red hasta que pueda actualizarse, se usa un extensor de 10/100 Mbps. para convertir entre el troncal de 100 Mbps. y los grupos de trabajo de 10 Mbps. Un extensor Fast Ethernet, dado que es un puente, puede convertir 100BASE-TX a 10BASE-T y viceversa, permitiendo mantener dispositivos de 10 Mbps. en un entorno de 100 Mbps. La utilidad de los extensores es inestimable tanto en la conversión a Fast Ethernet como en algunas aplicaciones particulares que involucran Fast Ethernet como luego veremos.

Redes Fast Ethernet

Cuando las redes evolucionan a implementaciones completas Fast Ethernet, se convierten en conjuntos de varios bloques de construcción de red con los que ya estamos familiarizados. En el caso de redes de 10 Mbps. las conectamos mediante concentradores de 10 Mbps., conmutadores de 10 Mbps., interfaces AUI/BNC/RJ45/ST, medios de comunicación 10BASE5, 10BASE-T, 10BASE2 y 10BASE-F. En el caso de redes Fast Ethernet 100BASE-T los componentes son concentradores de 100 Mbps., conmutadores de 10/100 Mbps., extensores de 10/100 Mbps., interfaces MII/RJ45, medios de comunicación de 100BASE-TX, 100BASE-T4 y 100BASE-FX.
El ejemplo siguiente ilustra cuántos de estos componentes encajan en los entornos Fast Ethernet de 100 Mbps.

Micro Servidores Serie – Guía de Conectividad Serie a Ethernet

El Importante Papel de los Servidores de Terminales en una Red Ethernet

Los servidores de terminales ofrecen a un precio razonable, un modo flexible de conectar periféricos a uno o más ordenadores en una red Ethernet. Como hemos mencionado, el principal papel de los servidores de terminales es permitir a los terminales y dispositivos serie comunicarse con los servidores de la red de área local, sin necesidad de conectarse directamente a cada uno de ellos. Esta tecnología es conocida como la conversión de datos serie a Ethernet. Eliminar la necesidad de servidores especializados es ciertamente más conveniente y mucho más barato que soportar a servidores separados para cada dispositivo serie o terminal.
Este método ofrece muchas ventajas comparadas con la alternativa de usar cables punto a punto para unir cada terminal individualmente al servidor de la red. Los servidores de terminales proporcionan una manera rentable de simplificar el cableado, centralizan la gestión, y también proporcionan numerosos beneficios adicionales que se discutirán más adelante en este documento.
Y aunque la existencia de los servidores de terminales se justifica normalmente por la conveniencia y consideraciones de coste, su inteligencia inherente proporciona muchas más ventajas que discutiremos debajo con sumo detalle.

¿Cómo Funcionan los Servidores de Terminales?

Comenzaremos con una apreciación global de los servicios del terminal en una red Ethernet. Repasaremos cómo funcionan los servidores de terminal multi-puerto y cómo se usan hoy. Finalmente, discutiremos la última generación de servidores de terminales, conocidos como servidores de un solo puerto serie, que permitirán una amplia variedad de soluciones innovadoras – tanto para el fabricante OEM como para los usuarios finales.

Servicios del terminal en una Red Ethernet

La Necesidad de Conectarse
Los servidores de terminal ofrecen a un precio razonable, la manera flexible de conectar periféricos a uno o más ordenadores en una red Ethernet. Como hemos indicado, el papel primario de los servidores de terminales es permitir a los terminales y a los dispositivos serie comunicarse con los servidores por medio de las redes de área local, sin exigir conectar cada uno directamente al sistema central. Esta tecnología es conocida como conversión de datos seria a Ethernet. Eliminando la necesidad de servidores especializados es ciertamente más conveniente y mucho más barato que soportar diferentes servidores para cada dispositivo serie o terminal.
Y aunque la existencia de los servidores de terminales se justifica totalmente por la conveniencia y bajo coste, su inteligencia inherente proporciona muchas más ventajas que se discutirán extensamente en este documento.

¿Cómo Funcionan los Servidores de Terminales?
Los dispositivos conectados a un servidor de terminales pueden conectar a su vez a cualquier servidor en la red que ejecute un protocolo soportado, como TCP/IP, IPX, o LAT. Muchos de los servidores de terminales multipuerto pueden soportar múltiples conexiones y tienen la habilidad de “compartir el tiempo” entre diferentes servidores, aun cuando cada uno de ellos ejecute un protocolo diferente. En algunos casos, los servidores pueden soportar terminales que incluso desplieguen dos sesiones en la misma pantalla. A diferencia de los transceptores, repetidores o multiplicadores de puertos, los servidores de terminales son dispositivos inteligentes que tienen sus propias direcciones de red y realizan algo más que una conexión física o retransmisión de señales.

La Conversión de Serie a Ethernet
Dado que las CPU’s actuales procesan datos en palabras o bytes y la comunicación serie envía datos en pequeñas cantidades, el sistema receptor debe reunir esos pedazos según van apareciendo y reconstruirlos en formatos de datos utilizables.
Para realizar la conversión del formato serie a Ethernet, la información adicional sobre el remitente y el receptor debe empaquetarse con los datos. Los requisitos típicos incluyen indicadores de que se transmite una señal, cuánto tiempo va a durar, cuando se termina, y alguna forma de comprobar los error para verificar que los datos recibidos coinciden con los que se enviaron. Los servidores de terminales proporcionan esta importante función de conversión serie a Ethernet, permitiendo a los dispositivos serie comunicarse virtualmente con cualquier otro terminal o dispositivo en la red.

Compartiendo Conexiones de Red y Recursos
Los servidores de terminales también proporcionan la ventaja de permitir a los usuarios de la red compartir recursos y equilibrar su cargas de trabajo. Se pueden compartir dispositivos que se conectan a la red a través de un servidor de terminales, entre los terminales y servidores tanto locales como remotos. Un dispositivo en la planta de fabricación, por ejemplo, podría ser accedido por un servidor local o por uno remoto.
Un solo terminal conectado a un servidor puede acceder a más de un servidor en la red. En muchos casos, un terminal puede conectarse al mismo tiempo a varios servidores, en múltiples sesiones coexistentes, y puede conmutarse una y otra vez entre ellas.
En entornos donde hay muchos dispositivos localizados en íntima proximidad, tiene sentido, económicamente hablando, usar un servidor de terminales multi-puerto par

 

Creditos: Skywalker Infierno Hacker

Matías Moreno Cárdenas

Publicado por: Matías Moreno Cárdenas

Analista de Seguridad IT y hacking ético / Desarrollador de Software Multiplataforma. Actualmente analista de seguridad informática y hacking ético en Grupo SIA

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