Un puente de red es un dispositivo de red de computadoras que crea una sola red agregada a partir de múltiples redes de comunicación o segmentos de red . Esta función se denomina puente de red . [1] Bridging es distinto del enrutamiento . El enrutamiento permite que varias redes se comuniquen de forma independiente y, sin embargo, permanezcan separadas, mientras que el puente conecta dos redes separadas como si fueran una sola red. [2] En el modelo OSI , la creación de puentes se realiza en la capa de enlace de datos (capa 2). [3] Si uno o más segmentos de la red en puente son inalámbricos, el dispositivo se conoce como puente inalámbrico .
Los principales tipos de tecnologías de puenteo de red son el puente simple, el puente multipuerto y el aprendizaje o el puente transparente. [4] [5]
Puente transparente
El puente transparente utiliza una tabla denominada base de información de reenvío para controlar el reenvío de tramas entre segmentos de red. La tabla comienza vacía y se agregan entradas a medida que el puente recibe tramas. Si no se encuentra una entrada de dirección de destino en la tabla, la trama se desborda a todos los demás puertos del puente, inundando la trama a todos los segmentos excepto a aquél desde el que se recibió. Por medio de estas tramas inundadas, un host en la red de destino responderá y se creará una entrada de base de datos de reenvío. En este proceso se utilizan tanto las direcciones de origen como las de destino: las direcciones de origen se registran en las entradas de la tabla, mientras que las direcciones de destino se buscan en la tabla y se comparan con el segmento adecuado al que enviar la trama. Digital Equipment Corporation (DEC) desarrolló originalmente la tecnología en la década de 1980. [6]
En el contexto de un puente de dos puertos, la base de información de reenvío puede verse como una base de datos de filtrado. Un puente lee la dirección de destino de una trama y decide reenviar o filtrar. Si el puente determina que el host de destino está en otro segmento de la red, reenvía la trama a ese segmento. Si la dirección de destino pertenece al mismo segmento que la dirección de origen, el puente filtra la trama, evitando que llegue a la otra red donde no es necesaria.
El puente transparente también puede funcionar en dispositivos con más de dos puertos. Como ejemplo, considere un puente conectado a tres hosts, A, B y C. El puente tiene tres puertos. A está conectado al puerto de puente 1, B está conectado al puerto de puente 2, C está conectado al puerto de puente 3. A envía una trama dirigida a B al puente. El puente examina la dirección de origen de la trama y crea una entrada de dirección y número de puerto para el host A en su tabla de reenvío. El puente examina la dirección de destino de la trama y no la encuentra en su tabla de reenvío, por lo que la inunda (difunde) a todos los demás puertos: 2 y 3. La trama es recibida por los hosts B y C. e ignora el marco ya que no coincide con su dirección. El host B reconoce una coincidencia de dirección de destino y genera una respuesta a A. En la ruta de retorno, el puente agrega una entrada de dirección y número de puerto para B a su tabla de reenvío. El puente ya tiene la dirección de A en su tabla de reenvío, por lo que reenvía la respuesta solo al puerto 1. El host C o cualquier otro host en el puerto 3 no están cargados con la respuesta. Ahora es posible la comunicación bidireccional entre A y B sin más inundaciones en la red. Ahora, si A envía una trama dirigida a C, se utilizará el mismo procedimiento, pero esta vez el puente no creará una nueva entrada de tabla de reenvío para la dirección / puerto de A porque ya lo ha hecho.
El puente se denomina transparente cuando el formato de la trama y su direccionamiento no se modifican sustancialmente. Se requiere un puente no transparente especialmente cuando los esquemas de direccionamiento de tramas en ambos lados de un puente no son compatibles entre sí, por ejemplo, entre ARCNET con direccionamiento local y Ethernet usando direcciones MAC IEEE , que requieren traducción. Sin embargo, en la mayoría de los casos, estas redes incompatibles se enrutan en el medio, no en puente.
Puente simple
Un puente simple conecta dos segmentos de red, normalmente operando de forma transparente y decidiendo trama por trama si reenviar o no de una red a la otra. Un almacenamiento y retransmisión técnica se utiliza normalmente es así, como parte de reenvío, la integridad del marco se verifica en la red de origen y CSMA / CD retrasos están alojados en la red de destino. A diferencia de los repetidores que simplemente extienden el tramo máximo de un segmento, los puentes solo avanzan las tramas que se requieren para cruzar el puente. Además, los puentes reducen las colisiones al crear un dominio de colisión separado a cada lado del puente.
Puente multipuerto
Un puente multipuerto conecta varias redes y funciona de forma transparente para decidir, trama por trama, si reenviar el tráfico. Además, un puente multipuerto debe decidir dónde reenviar el tráfico. Al igual que el puente simple, un puente multipuerto suele utilizar la operación de almacenamiento y reenvío. La función de puente multipuerto sirve como base para los conmutadores de red .
Implementación
La base de información de reenvío almacenada en la memoria direccionable por contenido (CAM) está inicialmente vacía. Para cada trama ethernet recibida, el switch aprende de la dirección MAC de origen de la trama y la agrega junto con un identificador de interfaz a la base de información de reenvío. Luego, el conmutador reenvía la trama a la interfaz que se encuentra en la CAM según la dirección MAC de destino de la trama. Si se desconoce la dirección de destino, el switch envía la trama a todas las interfaces (excepto la interfaz de entrada). Este comportamiento se denomina inundación de unidifusión .
Reenvío
Una vez que un puente aprende las direcciones de sus nodos conectados, reenvía tramas de capa de enlace de datos utilizando un método de reenvío de capa 2. Hay cuatro métodos de reenvío que puede usar un puente, de los cuales del segundo al cuarto métodos eran métodos de aumento del rendimiento cuando se usaban en productos "conmutadores" con los mismos anchos de banda de puerto de entrada y salida:
- Almacenar y reenviar : el conmutador almacena y verifica cada trama antes de reenviarla; una trama se recibe en su totalidad antes de que se reenvíe.
- Cortar : el conmutador comienza a reenviar después de que se recibe la dirección de destino de la trama. No hay ningún error al comprobar con este método. Cuando el puerto de salida está ocupado en ese momento, el conmutador vuelve a la operación de almacenamiento y reenvío. Además, cuando el puerto de salida se ejecuta a una velocidad de datos más rápida que el puerto de entrada, generalmente se usa el almacenamiento y reenvío.
- Sin fragmentos : un método que intenta retener los beneficios tanto de almacenar como de reenviar y cortar. Fragmento libre comprueba los primeros 64 bytes de la trama , donde se almacena la información de direccionamiento . De acuerdo con las especificaciones de Ethernet, las colisiones deben detectarse durante los primeros 64 bytes de la trama, por lo que las transmisiones de tramas que se abortan debido a una colisión no se reenviarán. La comprobación de errores de los datos reales en el paquete se deja para el dispositivo final.
- Conmutación adaptativa : un método para seleccionar automáticamente entre los otros tres modos. [7] [8]
Puente de camino más corto
Shortest Path Bridging (SPB), especificado en el estándar IEEE 802.1aq, es una tecnología de red informática destinada a simplificar la creación y configuración de redes, al tiempo que permite el enrutamiento de múltiples rutas . [9] [10] [11] Es un reemplazo propuesto para el Protocolo de árbol de expansión que bloquea cualquier ruta redundante que podría resultar en un bucle de capa 2 . SPB permite que todas las rutas estén activas con múltiples rutas de igual costo. SPB también aumenta la cantidad de VLAN permitidas en una red de capa 2. [12]
Ver también
- Puente de audio y video
- IEEE 802.1D
- IEEE 802.1Q
- IEEE 802.1ah-2008
- Modo promiscuo
Referencias
- ^ "Reguladores de tráfico: interfaces de red, concentradores, conmutadores, puentes, enrutadores y cortafuegos" (PDF) . Cisco Systems . 14 de septiembre de 1999. Archivado desde el original (PDF) el 31 de mayo de 2013 . Consultado el 27 de julio de 2012 .
- ^ "¿Qué es un conmutador de red frente a un enrutador?" . Cisco Systems . Consultado el 27 de julio de 2012 .
- ^ "RFC 1286 - Definiciones de objetos gestionados para puentes" . Tools.ietf.org. 14 de julio de 1989 . Consultado el 19 de octubre de 2013 .
- ^ "Redes de área local: Internetworking" . manipalitdubai.com. Archivado desde el original (PowerPoint) el 13 de mayo de 2014 . Consultado el 2 de diciembre de 2012 .
- ^ "Descripción general de los protocolos de puente" (PowerPoint) . iol.unh.edu . Consultado el 2 de diciembre de 2012 .
- ^ "Puente transparente" . Cisco Systems, Inc. Archivado desde el original el 21 de noviembre de 2015 . Consultado el 20 de junio de 2010 .
- ^ Dong, Jielin (2007). Diccionario de red . Javvin Technologies Inc. p. 23. ISBN 9781602670006. Consultado el 25 de junio de 2016 .
- ^ "Cray hace que sus conmutadores Ethernet respondan a las condiciones de la red" . IDG Network World Inc. 1 de julio de 1996 . Consultado el 25 de junio de 2016 .
- ^ "Alcatel-Lucent, Avaya, Huawei, Solana y Spirent muestran interoperabilidad de puente de ruta más corta" . Huawei. 7 de septiembre de 2011 . Consultado el 11 de septiembre de 2011 .
- ^ Luo, Zhen; Suh, Changjin (3 de marzo de 2011). "Un protocolo mejorado de puenteo de ruta más corta para la red troncal de Ethernet". La Conferencia Internacional sobre Redes de Información 2011 (ICOIN2011) . Information Networking, Conferencia Internacional sobre . IEEE Xplore. págs. 148-153. doi : 10.1109 / ICOIN.2011.5723169 . ISBN 978-1-61284-661-3. ISSN 1976-7684 . S2CID 11193141 .
- ^ "Informe de resumen de pruebas de laboratorio; Configuración del centro de datos con SPB" (PDF) . Miercom. Septiembre de 2011 . Consultado el 25 de diciembre de 2011 .
- ^ Shuang Yu. "IEEE aprueba el nuevo puente de ruta más corta IEEE 802.1aq ™" . Asociación de estándares IEEE . Consultado el 19 de junio de 2012 .
Al utilizar la VLAN de próxima generación de IEEE, denominada Service Interface Identifier (I-SID), es capaz de admitir 16 millones de servicios únicos en comparación con el límite de VLAN de cuatro mil.