5 parte 3

5. Electrónica de red

5.4. Puente de red

El puente de red es un dispositivo empleado para interconectar varios segmentos de red.

En esencia, un bridge es como un switch. La diferencia esencial es que el bridge tiene muchos menos puertos, no se puede gestionar ni configurar y no existe en formato rackeable.

Dado que el switch ofrece mejores prestaciones, y es más adecuado para redes medias y grandes, el bridge se reserva para casos muy concretos. Como veremos más adelante, la función del bridge se integra en electrónica de red inalámbrica.

Un bridge puede ser de dos tipos:

Transparente: hace que equipos de diferentes segmentos de la red actúen como si perteneciesen a una única red local, sin necesidad de configuración previa. A medida que se genera tráfico, el bridge recopila información de los segmentos y la aplica para futuros envíos, descartando la remisión de paquetes a segmentos a los que no pertenece el equipo de destino.

Encaminado en el origen: el equipo que envía la información tiene capacidad para distinguir si el destinatario está dentro o fuera del segmento de red. Si estuviera fuera, codificaría la ruta para que el bridge no tuviera que inferirla. Es un sistema que optimiza el tráfico de red pero exige una gran complejidad, por lo que está en desuso.

Si el bridge interconecta directamente segmentos de redes LAN se dice que es un puente local. Otra opción es que el bridge vincule dos redes LAN a través de una conexión WAN. En este caso se dice que es un puente remoto.

Como sucedía con el switch, el bridge tiene capacidad para trabajar con diferentes velocidades de forma simultánea.

5.5 Enrutador

El enrutador es un elemento de electrónica de red cuya función es interconectar diferentes redes, ya sean LAN o WAN. Trabaja, por tanto, en el nivel 3 del modelo OSI.

Recordemos que tanto el hub, como el switch y el bridge son dispositivos que conectan equipos que forman parte de la misma red. Gracias al router podemos extender las redes, interconectándolas entre sí.

El router rackeable ofrece conexiones de diferente tipo y velocidades, desde conexiones COM hasta conexiones de fibra óptica, pasando por conexiones de par trenzado a 10/100/1000 y otras conexiones epecíficas como pueden ser ATM, puertos de voz, etc.

El IOS del router integra funciones de capas inferiores a la 3, de modo que es capaz de operar como un switch o un bridge, pero también de ofrecer características propias de la capa 3 o incluso superiores, en el caso de routers con servicios integrados de alto nivel.

Una característica del router rackeable es la posibilidad de incorporar un toma de corriente redundante, que entraría en funcionamiento en caso de que el suministro principal fallase.

Las conexiones de routers entre sí puede ser:

Routers SoHo: como solo suelen disponer de conexiones RJ-45, la conexión es a través de estas tomas. Para vincularlos se utiliza un latiguillo de cable cruzado, conectando una toma Ethernet del router principal con la toma de Internet del secundario.

Routers rackeables: La interconexión de este tipo de routers se suele hacer a través de cable de serie. Puede que sea necesario instalar tarjetas de expansión de este puerto; tantas como routers a los que vaya a ser conectado

5 parte 2

5. Electrónica de red

5.3 Conmutador (switch)

El conmutador es un dispositivo cuya función es interconectar varios segmentos de red.

Al contrario que el hub, el switch opera en la capa 2 del modelo OSI, y tiene la capacidad de interceptar la dirección de destino de los paquetes de información que llegan a él, y remitirlos al segmento que les corresponda.

El switch integra un mecanismo de autoaprendizaje que les permite construir tables con las direcciones MAC de los equipos presentes en cada segmente de red.

Cuando se envía un paquete de un segmento a otro, el switch lo detecta y lo deriva al segmento correspondiente. Cuando el equipo de destino está en el mismo segmento, el dispositivo lo detecta e impide que pase a otros segmentos. De esta manera se reduce considerablemente el trafico de red.

Este dispositivo se aplica típicamente a redes con topología de estrella y de árbol.

Podemos encontrar conmutadores de cable coaxial o incluso de fibra óptica, peor lo más comunes son los de cable par trenzado, con grupos de 4 tomas RJ-45.

El switch puede ser independiente o rackeable. Los switches rackeables, como sucedía con los concentradores, tienen más puertos y, frecuentemente, también más prestaciones. El switch rackeable ocupa de 2 U a 8 U, según el número de tomas y las prestaciones que tenga. Los más habituales tienen 24, 32, o 48 tomas

Otra característica interesante del switch es que puede trabajar a varias velocidades. Las más comunes son 10/100 pero algunos ofrecen tomas especiales para Gigabit-Ethernet.

Algunos modelos de switch disponen de una o dos tomas de fibra óptica. Estos dispositivos pueden enlazar segmentos de red construidos en cable de par trenzado con segmentos de fibra óptica, o también vincular tramos de red utilizando fibra óptica como medio de conexión, lo cual puede ser muy útil en algunas instalaciones.

Dos o más switches pueden vincularse para formar un grupo de concentradores utilizando una de las siguientes opciones:

Conexionado tradicional, utilizando latiguillos de cable de par trenzado o fibra, según las características del switch. Esta técnica puede aplicarse a cualquier a cualquier modelo de switch, siempre que tenga tomas suficientes para ello.

En este caso, la vinculación entre switches puede seguir la topología de estrella o de árbol. Sin embargo, lo más habitual es una topología híbrida, donde algunos switches pueden llegar a formar anillos.

Conexionado de alta velocidad, utilizando los módulos de alta velocidad que algunos modelos tienen en su parte trasera. En este caso, el grupo de switches se denomina stack. Para interconectar estos en cadena o en anillo.

El switch tiene la capacidad de ofrecer prestaciones que no corresponden a la capa 2 del modelo OSI. En este caso hablamos de lo que se conoce como switch gestionable.

Un switch gestionable incorpora características como la gestión de la red, seguridad, fiabilidad, control del rendimiento, etc. Cuando un switch gestionable tiene, por ejemplo, prestaciones propias de capa 3, se dice que es un switch de capa 3.

5. Electrónica de red

5. Electrónica de red

Se entiende por electrónica de red cualquier dispositivo de la red que cumple una función específica, y que habitualmente puede configurarse para que esta función varíe.

Es común que la electrónica de red se concentre en los armarios de distribución, pero no siempre es así. En unos casos por motivos de infraestructura y en otros por propia operatividad de los dispositivos, los elementos de electrónica de red pueden encontrarse en cualquier punto de la red.

5.1. Repetidor

El repetidor es uno de los elementos de electrónica de red más simples. Su función es captar una señal y enviarla, sin darle ningún tratamiento más allá de la amplificación. Por este motivo, el repetidor trabaja en la capa 1 del modelo OSI.

En una red utilizaremos repetidores cuando, por el motivo que sea, haya zonas de la red donde la señal no llegue con suficiente potencia. De esta manera se puede ampliar muy fácilmente el radio de acción de una red.

Es extraño encontrar repetidores rackeables. De hecho, cuando se colocan en el armario de distribución es en combinación con otros elementos de electrónica de red.

La aplicación más conocida de los repetidores es amplificar la cobertura en redes inalámbricas. En este caso, el repetidor se ubica en un punto estratégico de la red que garantice que los equipos a los que se pretende dar cobertura reciban adecuadamente la señal.

Hay que evitar que en la red haya zonas de sombra y puntos muertos, donde la señal no llegue o llegue con deficiencia. El repetidor suele colocarse pues en zonas céntricas y bien comunicadas con los equipos a los que se va a dar servicio, así como con el dispositivo emisor de la señal a replicar.

El repetidor inalámbrico dispone de al menos una antena y una conexión de entrada RJ-45. Se puede utilizar de dos formas:

Con vínculo inalámbrico, en cuyo caso la red que se quiere ampliar debe disponer de un elemento emisor al que se enlace el repetidor para amplificar la señal.

Con extensión cableada, siendo el repetidor un dispositivo que está en el extremos de la red que se quiere ampliar.

El uso del modo de extensión cableada permite alcanzar zonas de la red sin necesidad de dar cobertura inalámbrica a todo el espacio que separa de la original. Sin embargo, no siempre es posible instalar un cable que conecte la red con el dispositivo inalámbrico, ya que el repetidor necesita alimentación eléctrica para poder funcionar.

5.2 Concentrador (hub)

El concentrador (o hub) es un dispositivo empleado para vincular tramos de red, favoreciendo la ampliación de redes.
Existe tanto en formato rackeable como independiente, aunque en ambos casos está en desuso.
El modelo más típico para redes es, como sucedía con los paneles de parcheo, de conexiones RJ-45. Sin embargo, hay hubs de muchos tipos de conexiones: coaxial, USB, HDMI, etc.

El hub Ethernet tiene entre 4 y 48 tomas RJ-45. Los modelos rackeables tienen al menos 16 tomas RJ-45, con una toma especial en uno de los extremos, marcada como Up-Link.

En algunos modelos de concentrador, la toma UP-Link se comparte con una toma convencional; en este caso, se dispone también de un botón en el dispositivo que permite conmutar el estado de la toma entre los modos convencional y Up-Link.
La finalidad de la toma Up-Link es vincular dos hubs para poder extender de la red. A esta operación se la denomina poner los hubs en cascada y puede hacerse de dos maneras.

En realidad, la conexión en cascada también podría hacerse vinculando do tomas RJ-45 convencionales entre sí mediante un cable cruzado, simulando que son tomas Up-Link. Sin embargo, este método no es recomendable, ya que ocuparía de forma innecesaria dos tomas de los concentradores.

Un hub, que trabaja en la capa 1 del modelo OSI, funciona de forma parecida al repetidor: toda la información que llega a él proveniente de un equipo se replica a todas las tomas con cable, llegando así a todos los equipos conectados, de forma directa o indirecta, a la red.

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5.6. Pasarela (gateway)

La pasarela es un dispositivo de red empleado para la conexión de redes, con independencia de la arquitectura y protocolos que empleen.

Son equipos que se ubican en los extremos de la red, duplicando la pila de protocolos de cada una de las redes para hacer la traducción entre ambos.

La función original del gateway es propia del nivel 4 del modelo OSI. Sin embargo, este dispositivo puede realizar otras funciones especiales, propias de capas superiores (5,6,7) como:

Cortafuegos: es un elemento de seguridad cuya misión es controlar el tráfico de datos entrante y saliente de la red. El nivel de seguridad se consigue aplicando una serie de criterios, llamados reglas, que establecen qué se puede y qué no se puede admitir. El cortafuegos opera en las 7 capas del modelo OSI.

Proxy: es un elemento de seguridad que actúa como intermediario en la comunicación de dos equipos. Su funcionamiento es muy parecido al cortafuegos, en el sentido de que se le asignan una serie de reglas que determinan qué tráfico se permite y qué tráfico debe bloquearse. El proxy trabaja en la capa 7 del modelo OSI.

VPN: se trata de una funcionalidad que permite conectarse de forma segura a una LAN privada desde una red pública. La apariencia es que el equipo está conectado directamente a la red privada; de ahí su nombre. Un ejemplo típico es el teletrabajo: podemos conectarnos desde nuestro equipo de casa a la red corporativa de la empresa, teniendo acceso a prácticamente los mismos recursos que desde nuestro equipo corporativo.

Asimismo, el gateway puede realizar funciones de capas inferiores, comportándose como un router o incluso como un switch.

El gateway puede ser independiente o rackeable. Los modelos más simples ofrecen dos tomas RJ-45, una para la LAN y otra para la WAN, aparte de las conexiones para la configuración, que pueden ser de distinto tipo: RJ-45, serie, USB, etc.

5.7. Punto de acceso
El punto de acceso es un elemento inalámbrico de la red que se usa para extender la red cableada, ofreciendo conexión a la misma a través de medio inalámbrico.

El punto de acceso se ubica en un lugar estratégico de la red, para dar cobertura a los equipos inalámbricos o a las zonas de trabajo establecidas. Estos dispositivos integran la tecnología PoE, por lo que la ubicación en lugares que no tienen suministro eléctrico no supone un problema.

La aplicación de los puntos de acceso para extender el radio de acción de la red es muy habitual en las infraestructuras que siguen una topología distribuida. En el caso de que se quiera cubrir una zona mas amplia, se pueden colocar varios puntos de acceso, pudiendo solaparse las celdas de estos.

Además, el punto de acceso puede actuar como repetidor o bridge. Para ello, es necesario que integre la tecnología WDS que permite la interconexion de dispositivos entre sí