Diseño de una Red Local

Diseño de una Red Local

• Tenemos un colegio con 3 edificios, cada uno de ellos destinado a una función específica.

• Vamos a detallar el diseño actual de la red y a proponer una mejora de dicho diseño.

Diseño actual de la Red

• Tenemos una red de clase C privada 192.168.2.0

• De ésta forma podemos tener conectados hasta 254 ordenadores, (256 menos la dirección con el campo host todo a 0s: identifica a la propia red, y la dirección con el campo host todo a 1s: broadcast en toda la red).

• En total tenemos 36 ordenadores, con lo que tenemos suficiente con una red de éste tipo.

• En cuanto al tipo de Red tenemos una Fast Ethernet, que además de poder llegar hasta 100Mbits/seg. es totalmente compatible con el estándar Ethernet.

• Todos los ordenadores están conectados mediante hubs y cables de pares trenzados, cuya longitud máxima es de 100m. Únicamente tenemos un switch para conectar los edificios A y C que están separados, y un router que utilizaremos para la conexión a Internet.

Diseño Actual de la Red

Edificios A y B

Edificio C

Tipos de Red

Clasificación según su tamaño y extensión:

Redes LAN: Redes de área local, su extensión varía entre 10m. y 1km. Redes pequeñas con velocidad de transmisión entre 10 y 100 Mbps

Redes MAN: Redes de área metropolitana, suelen abarcar el tamaño de una ciudad. Longitud máxima de 10km.

Redes WAN: Redes de área amplia. Son una colección de hosts o de redes LAN conectadas por una subred. Su tamaño varía entre 100 y 1000km.

Clasificación según la tecnología de transmisión:

Redes Broadcast: Todas las máquinas de la red comparten el mismo canal de comunicación. Cada paquete enviado por cualquier máquina es recibido por todas las de la red.

Redes Point to Point: En éstas redes los paquetes a veces tienen que pasar por hosts intermedios, por lo que es necesario el uso de un router para la creación de las rutas.

Clasificación según la transferencia de datos soportada:

Redes de transmisión simple: Los datos únicamente viajan en un sentido.

Redes Half-Duplex: Los datos pueden viajar en uno u otro sentido pero no simultáneamente, es decir solo puede haber transferencia en un sentido a la vez.

Redes Full-Duplex: Los datos pueden viajar en ambos sentidos al mismo tiempo.

Topología de la Red

Topologías LAN más comunes:

Token Ring: Topología de bus lógica y en estrella física o en estrella extendida.

Es una implementación del estándar IEEE 802.5.

Funcionamiento: En éste tipo de redes la información se envía en un Token que va pasando de una máquina a otra. Cuando una máquina quiere enviar información, debe esperar a que le llegue el Token vacío, y entonces utilizarlo para hacer dicho envío.

Cuando el Token con la información llega a su destinatario, éste lo reenvía con el mensaje: Información recibida. Luego se libera el Token para poder volver a utilizarlo. Ya que la máquina necesita el Token para enviar los datos y únicamente hay uno, no se producen colisiones, el problema es el tiempo que debe esperar una máquina a que le llegue el Token vacío antes de poder enviar los datos.

Ethernet: Topología de anillo lógica y una topología física en estrella.

Es una implementación del estándar 802.3.

En las redes de éste tipo, solo puede haber un mensaje en tránsito en un determinado momento, con lo cual, debido a que hay muchos ordenadores intentando enviar información al mismo tiempo, se produce un alto porcentaje de colisiones al contrario que en las redes Token Ring.

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detecion): La máquina antes de enviar los datos escucha por el cable para saber si está libre, en el caso de que esté ocupado se espera escuchando, y cuando se libere el cable envía los datos.

Problema: Ya que puede haber más de una máquina escuchando por el mismo cable, varias de ellas han podido escuchar que el cable estaba vacío y han decidido enviar la información. Con lo cual se produce una colisión, los ordenadores la detectan y deciden reenviar los datos.

Fast Ethernet: Es un ampliación del estándar Ethernet, que llega hasta 100Mbp/seg., y es totalmente compatible con Ethernet.

Resumen :

Nuestra red la clasificaríamos como una LAN de tipo Fast Ethernet con una tecnología de transmisión Broadcast.

Análisis del Diseño Actual.

HUB vs. SWITCH

• HUB Dispositivo de nivel 1.

VENTAJAS

- Al ser un dispositivo muy simple su precio es muy bajo, y el retardo que añade a los mensajes es prácticamente nulo.

INCONVENIENTES

- Funciona a la velocidad del dispositivo más lento de la red.

- Actúa como un repetidor enviando la información a todos los ordenadores que están conectados a él. Esto además de tráfico innecesario genera mayores probabilidades de colisión

• SWITCH Dispositivo de nivel 2 (capa de enlace).

VENTAJAS

- Un switch sabe en todo momento que ordenadores tiene conectados a cada uno de sus puertos, esto lo va aprendiendo a medida que circula información a través de él.

Cuando un switch no sabe la dirección MAC de destino envía la trama por todos sus puertos (Inundación).

Resumen:

Si en nuestro diseño cambiáramos todos los hubs por switchs, obtendríamos todas las ventajas de los switchs a cambio de aumentar el coste.

Actualización del Diseño

Subredes

Razones para el uso de subredes:

1. A medida aumente la red, aumentará también el dominio de colisión, afectando al rendimiento de la red. Si tenemos la red dividida en segmentos, podemos limitar los dominios de colisión enviando las tramas únicamente al segmento donde se encuentre el host de destino.

2. Conforme aumenta el número de hosts, aumenta también el número de transmisiones broadcast, debido a que los hosts envían de forma constante peticiones ARP, peticiones DNS, envíos RIP, etc.

Por tanto puede llegar un momento en que éstas transmisiones

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