> For the complete documentation index, see [llms.txt](https://juan-martin-franco.gitbook.io/network-+/llms.txt). Markdown versions of documentation pages are available by appending `.md` to page URLs; this page is available as [Markdown](https://juan-martin-franco.gitbook.io/network-+/5.-fundamentos-de-ethernet/5.2-dispositivos-de-infraestructura-de-red.md). # 5.2 - Dispositivos de Infraestructura de Red ## Dispositivos de Infraestructura de Red En las redes existen diferentes dispositivos, cada uno con su respectiva función. Es importante reconocer que función cumplen, sus respectivos íconos, como actúan respecto a los dominios de colisión y de broadcast, etc. Entre los dispositivos de infraestructura de red encontramos: * **Hub** * **Bridge** * **Switch** * **Router** ### Hubs Los **hubs**, también conocido como concentrador, son dispositivos de capa 1, es decir, de capa física. Estos dispositivos **se utilizaban para conectar múltiples dispositivos de red y estaciones de trabajo juntas**. \ También se los conoce como repetidores multipuertos. Se pueden identificar con un ícono cuadrado con una flecha en su parte superior apuntando a ambas direcciones (izquierda y derecha).
Existen tres tipos diferentes de hubs: * **Hubs Pasivos (Passive Hub)**: Un **hub pasivo** es un hub que simplemente repite la señal pero sin amplificación. \ Si tenemos un hub pasivo de 8 puertos y llega alguna trama en un puerto, lo pasará por los demás puertos. **Solo sirven como punto de conexión física y no tienen la capacidad de manipular o visualizar el tráfico que los cruzan**, por lo que no incrementan la señal. Generalmente, se emplean para compartir los medios físicos.\ No requieren energía eléctrica.
* **Hubs Activos (Active Hub)**: Un **hub activo** es un hub que repite la señal pero con amplificación.\ Si tenemos un hub activo de 8 puertos y llega alguna trama en un puerto, también la pasará por los demás puertos.\ Los hubs activos están conectados a una fuente de alimentación eléctrica o a un tomacorriente, pues **requieren de energía eléctrica para amplificar la señal entrante, una vez es recibida y antes de ser emitida a los demás puertos**. Por consiguiente, es capaz de regenerar y retransmitir las señales de la misma forma que un repetidor. Estos hubs **se utilizan para superar la limitación de 100 metros** que nos dan los cables de cobre.
* **Hubs Inteligentes (Smart Hub)**: Un hub inteligente es un hub pasivo que cuenta con ciertas características mejoradas, como por ejemplo compatibilidad con el protocolo SNMP, por lo que podemos controlar dicho dispositivo de manera remota. ### Dominios de Colisión y Hubs Los hubs son dispositivos poco inteligentes y, como se utilizan para conectar múltiples segmentos de red juntos, al utilizarlos **estamos creando un gran dominio de colisión**. En la siguiente imagen, se aprecia como 4 computadoras y un servidor se interconectan mediante dos hubs, pero **pertenecen a un mismo dominio de colisión**:
### Bridges Los **bridges**, son dispositivos de capa 2, es decir, de capa de enlace de datos. Estos dispositivos, tienen la capacidad de analizar la dirección MAC de origen de las tramas y, a medida que descubren nuevas direcciones MAC, llenan una **tabla interna de direcciones MAC**. Basados en esa tablas, los bridges realizan decisiones de reenvío de tramas basadas en las direcciones MAC de destino de las tramas. Básicamente, aprenden las direcciones MAC de los dispositivos conectados en cada uno de sus puertos y reenvían las tramas a dichos dispositivos basándose en la tabla interna. Se pueden identificar con un ícono casi cuadrado con una especie de rampa tipo puente.
### Dominios de Colisión y Bridges A diferencia de los Hubs, **los Bridges si separan los dominios de colisión**. Si conecto dos hubs a un bridge, y luego conecto dispositivos a los hubs, el bridge separará ambos dominios de colisión como se ve en la siguiente imagen:
Esto me provee de mayor eficiencia y seguridad en la red. ### Switches Los **switches**, al igual que los bridges, son dispositivos de capa 2, es decir, capa de enlace de datos. Estos dispositivos son utilizados para conectar múltiples segmentos de red juntos, al igual que los hubs. También se los conoce como bridges multipuerto. Se pueden identificar con un ícono cuadrado con múltiples flechas en la parte superior apuntados a ambos lados (izquierda y derecha).
Además, estos dispositivos aprenden las direcciones MAC de los dispositivos a medida que envían tramas (al igual que los bridges) y mantiene su propia tabla de direcciones MAC para realizar decisiones de reenvío. ### Dominios de Colisión y Switches Al igual que los bridges, los switches separan los dominios de colisión. Cada puerto del Switch es un dominio de colisión distinto por lo que, si tengo un switch de 4 puertos, tendré 4 dominios de colisión diferentes, como se aprecia en la siguiente imagen:
### ¿Cómo aprenden los Switches las direcciones MAC? Dado el siguiente escenario:
Las tablas de ambos Switches están vacías, ya que en un primer momento no aprendieron ninguna dirección MAC. Suponiendo que la PC1 (cuya MAC Address es BB:BB:BB:BB:BB:BB) quiere dialogar con el Server (cuya MAC Address es CC:CC:CC:CC:CC:CC), para tomar acceso remoto del mismo utilizando SSH. 1. Primero, la PC1 envía un paquete ARP (Address Resolution Protocol) al Switch 1 por medio del puerto Gig 0/1.
2. El paquete llega al Switch 1, el cual revisa su tabla interna y ve que no conoce dicha dirección MAC, por lo que reenviará dicho paquete por todos sus puertos (exceptuando el puerto de origen). \ Antes de realizar dicha acción, el Switch aprende la dirección MAC de PC1, la cual está en el puerto Gig 0/1, por lo que la anota en su tabla interna de direcciones MAC.
3. Una vez repartido el paquete ARP por todos sus puertos (exceptuando el puerto por donde llegó), las pcs PC2 y PC5 (en los puertos Gig 0/3 y Gig 0/4) reciben dicho paquete y lo descartan, ya que no son los destinatarios del mismo. 4. Luego, el paquete llega al Switch 2 por medio del puerto Gig 0/2 y, como no conoce (por el momento) dicha dirección MAC, reenvía la trama por todos sus puertos (exceptuando el puerto por donde llegó). Es decir, los Switches reenvían las tramas ARP por todo su dominio de broadcast.\ Pero, antes de realizar dicha acción, el Switch 2 aprende la dirección MAC de la pc PC1, y sabe que para llegar a ella debe dirigirse al puerto Gig 0/1 (el cual conecta con el Switch 1), por lo que la anota en la tabla interna de direcciones MAC.
5. Una vez repartido el paquete ARP por todos sus puertos (exceptuando el puerto por donde llegó), las pcs PC3 y PC4 (en los puertos Gig 0/3 y Gig 0/4) reciben dicho paquete y lo descartan, ya que no son los destinatarios del mismo. 6. Luego, el servidor recibe la trama y reconoce su dirección MAC, por lo que responde con un paquete ARP al switch 2.
7. Una vez hecho esto, el switch 2 aprende la dirección MAC del Server, la anota en su tabla interna de direcciones MAC y reenvía la trama por su puerto Gig 0/1, ya que aprendió que para llegar a la dirección MAC BB:BB:BB:BB:BB:BB debe dirigir las tramas por ese puerto.
8. Por último, el Switch 1 agrega a su tabla interna la dirección MAC del Server (CC:CC:CC:CC:CC:CC) y reenvía la trama a la pc PC1 por medio de su puerto (Gig 0/1).
Una vez finalizado el recorrido, todos en la red saben como llegar a la pc PC1 y al servidor Server.\ Ahora, cuando PC1 envía un paquete para establecer una conexión SSH, los paquetes irán directamente hacia el Server, en lugar de dirigirse a todos los dispositivos de red, ya que el Switch aprendió las direcciones MAC y solo reenviará las tramas y los paquetes por donde correspondan.
### Routers Los **routers**, a diferencia de los Switches (exceptuando los switches multicapa), son dispositivos de Capa 3, es decir, de capa de red. Estos dispositivos nos permiten conectar dos redes distintas, ya que los switches solo operan a nivel de capa de enlace, y necesitamos un dispositivo que realice decisiones de reenvío basadas en el ruteo. Para realizar dichas decisiones, entran en juego estos dispositivos llamados routers. Se pueden identificar con un ícono circular con múltiples flechas en su interior apuntando a todos lados.
Estos dispositivos, a diferencia de los Switches, no se basan en las direcciones MAC, sino que se basan en direcciones lógicas, conocidas como direcciones IPv4 e IPv6. Los routers **soportan múltiples tipos de interfaces**, como por ej. pueden contener puertos de serie, puertos RJ45 para conectar cables de cobre, puertos con conectores ST para cables de fibra, GBIC, SPF, QSPF, etc. ### Dominios de Broadcast y Routers Los Routers tienen una ventaja distintiva sobre los Switches, y es que separan dominios de Broadcast. En la siguiente imagen, se puede apreciar como los switches separan dominios de colisión, creando un dominio de colisión por cada puerto, mientras que los switches separan dominios de broadcast de igual manera, un dominio de broadcast por cada puerto.
Este separado en los dominios de Broadcast ayuda a reducir el tráfico de la red y el ruido. ### Switches Multicapa Un **switch multicapa**, también conocido como layer 3 switch, o multilayer switch, y surge de la combinación de un switch con un router. Estos dispositivos, si bien son switches, son de capa 3, o capa de red y son utilizados para conectar múltiples redes juntas. Los switches de capa 3, **pueden realizar tareas de ruteo al igual que un router y conectar diferentes segmentos de red al igual que un switch**. Se pueden identificar con un ícono cuadrado con múltiples flechas saliendo de un círculo en la parte frontal apuntados a todas las direcciones.
### Dominios de Broadcast/Colisión y Switches Multicapa Como estos dispositivos, los switches multicapa, surgen de la combinación de un switch con un router, cada uno de sus puertos actúa tanto como un dominio de colisión único, como también como un dominio de broadcast único.
Si se trabaja en una red muy grande, no es recomendable utilizar un switch de capa 3 como router, ya que no son eficientes ruteando, por no estar precisamente dedicados a eso. ### Resumen general de los dispositivos de infraestructura de red