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LABORATORIO DE HARDWARE II
Unidad 6: Tarjetas de red
1. Tarjeta de red (NIC/MAU)
"Network Interface Card" (Tarjeta de interfaz de red) o "Medium Access Unit" (Medio de unidad de
acceso). Cada computadora necesita el "hardware" para transmitir y recibir información. Es el
dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio físico.
La NIC es un tipo de tarjeta de expansión de la computadora y proporciona un puerto en la parte
trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red. Hoy en día cada vez son más los equipos
que disponen de interfaz de red, principalmente Ethernet, incorporadas.
Las tarjetas de red están muy estandarizadas, por lo que no es común encontrar problemas; a
muchas tarjetas para Ethernet clásico a veces se las denomina "compatibles con NE2000", una
tarjeta de red de Novell que es algo así como el estándar establecido.
Una tarjeta de red permite la comunicación con aparatos conectados entre si y también permite
compartir recursos entre dos o máscomputadoras.
Hay diversos tipos de adaptadores en función del tipo de cableado o arquitectura que se utilice en
la red.
Aunque el término tarjeta de red se suele asociar a una tarjeta de expansión insertada en una
ranura interna de una computadora, se suele utilizar para referirse también a dispositivos
integrados (del inglés embedded) en la placa madre del equipo, como las interfaces presentes en
las videoconsolas o lascomputadoras portátiles. Igualmente se usa para expansiones con el
mismo fin que en nada recuerdan a la típica tarjeta con chips y conectores soldados, como las
PCMCIA, o las tarjetas con conector y factor de forma CompactFlash y Secure Digital SIO
utilizados en PDAs.
Cada tarjeta de red tiene un número de identificación único de 48 bits, en hexadecimal llamado
dirección MAC.
Muchas tarjetas traen un zócalo vacío rotulado BOOT ROM, para incluir una ROM opcional que
permite que el equipo arranque desde un servidor de la red con una imagen de un medio de
arranque, lo que permite usar equipos sin disco rígido ni unidad de discos
Tipos de placas de red:
PCI: Estándar actual para
computadoras de escritorio.
Pueden ser inalámbricas (con
distintos tipos de antenas) o
cableadas (actualmente con
conector RJ45). Tiene generalmente leds indicadores para
comprobar su conexión y/o transmisión. Son la “evolución” de las ISA.
PCMCIA: (Personal Computer Memory Card International
Association, una asociación Internacional centrada en el desarrollo
de tarjetas de memoria para notebooks). La transmisión inalámbrica
puede alcanzar hasta 300Mbps. El adaptador cardbus utiliza
tecnología 2*3 MIMO y tiene Antenas Inteligentes internas que
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proporcionan el mejor funcionamiento inalámbrico, así como las mejores tasas de transmisión,
estabilidad y cobertura.
Adaptador USB Inalámbrico: Son totalmente portátiles, por lo que se pueden estar utilizando en
diferentes equipos. Están diseñadas para ciertos tipos de estándares de redes inalámbricas, por lo
que tienen una velocidad máxima de transmisión de datos. Tienen una antena integrada dentro
del la cubierta del dispositivo. Cuenta con un
conector USB que permite insertarlo en el puerto
USB de la computadora. Pueden convivir con las
tarjetas de red integradas en el motherboard, se
puede tener acceso a redes de manera
independiente. Casi todos los Sistemas Operativos
actuales la detectan sin necesidad de controladores
adicionales.
2. Dirección MAC
Ethernet over Power: Este “adaptador / placa de red”
convierte cualquier toma eléctrica en una conexión de
red Ethernet utilizando el cableado existente. Es una
solución ideal para ampliar una red doméstica
utilizando los tomas de corriente, ya que plug and play.
Posse una transferencia de datos a alta velocidad de
hasta 85Mbps. Aunque todavía no es muy popular, es
una tecnología para tener en cuenta.
La dirección MAC (siglas en inglés de media access control; en español "control de acceso al
medio") es un identificador de 48 bits que corresponde de forma única a una tarjeta o dispositivo
de red. Se conoce también como dirección física, y es única para cada dispositivo.
Está determinada y configurada por el IEEE (los últimos 24 bits) y el fabricante (los primeros 24
bits) utilizando el organizationally unique identifier.
Las direcciones MAC son únicas a nivel mundial, puesto que son escritas directamente, en forma
binaria, en el hardware en su momento de fabricación. Debido a esto, las direcciones MAC son a
veces llamadas “burned-in addresses”.
En la mayoría de los casos no es necesario conocer la dirección MAC, ni para montar una red
doméstica, ni para configurar la conexión a internet, usándose esta sólo a niveles internos de la
red. Sin embargo, es posible añadir un control de hardware en un router o access point, para
permitir sólo a unas MAC concretas el acceso a la red. En este caso, deberá saberse la MAC de
los dispositivos para añadirlos a la lista. Dicho medio de seguridad se puede considerar un
refuerzo de otros sistemas de seguridad, ya que teóricamente se trata de una dirección única y
permanente.
En el blog de esta materia se encuentra un listado con todos los códigos MAC para los fabricantes
de tarjetas de red.
Obtener la dirección MAC
En Windows:
En una ventana del “Símbolo del sistema” escribir: ipconfig /all
En Linux:
En una terminal escribir: ifconfig -a
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En otros dispositivos como celulares, tabletas o consolas de juegos con tarjeta de red dependerá de cada
uno como obtenerla.
3. Métodos de Transmisión
En terminología de redes y comunicaciones hay que tener claro la diferencia entre los tres
terminos relacionados con el envío de paquetes.
Unicast: hace referencia al envío de paquetes o información desde un único emisor a un
único receptor.
En terminos cotidianos, una comunicación unicast podría ser por ejemplo una llamada
telefónica entre dos personas.
Multicast: es el envío de información en una red a múltiples receptores de forma
simultánea, un emisor envía un mensaje y son varios los receptores que reciben el mismo.
Una comunicación multicast podría ser una conferencia, en la que son varias las personas
que se comunican entre sí. Un ejemplo claro de comunicación multicast en Internet es un
IRC (Internet Relay Chat).
Broadcast: es un modo de transmisión de información donde un nodo emisor envía
información a una multitud de nodos receptores de manera simultánea, sin necesidad de
reproducir la misma transmisión nodo por nodo.
Un ejemplo es el de una emisora de radio, que emite señales sin saber quien la recibe, el
receptor decide si recibirla o no, al igual que la señal de la televisión, que se envía a todos
los receptores.
El efecto que tiene el método de transmisión unicast sobre los recursos de la red es de consumo
acumulativo. Cada usuario que se conecta a una transmisión multimedia consume tantos kilobits
por segundo como la codificación del contenido lo permita.
Multicast es el envío de la información en una red a múltiples destinos simultáneamente, usando
la estrategia más eficiente para el envío de los mensajes sobre cada enlace de la red sólo una vez
y creando copias cuando los enlaces en los destinos se dividen. En oposición a multicast, los
envíos de un punto a otro en una red se denominan unicast, y los envíos a todos los nodos en una
red se denominan broadcast.
Antes del envío de la información, deben establecerse una serie de parámetros. Para poder
recibirla, es necesario establecer lo que se denomina "grupo multicast". Ese grupo multicast tiene
asociado una dirección de internet. La versión actual del protocolo de internet, conocida como
IPv4, reserva las direcciones de tipo D para la multidifusión.
Broadcasting es un término que designa la emisión de señales de radio y televisión para uso
público generalizado o muy amplio, puede hacerse por medios técnicos distintos a las
radiofrecuencias, como por ejemplo Internet o cable.
Hay una gran variedad de sistemas de broadcasting, que tienen distintas capacidades. Los de
mayor capacidad son sistemas institucionales public address, que transmiten mensajes verbales y
música dentro de escuelas u hospitales, y sistemas de emisión de baja potencia, que transmiten
desde estaciones de radio o TV a pequeñas áreas. Los emisores nacionales de radio y TV tienen
cobertura en todo el país usando torres de retransmisión, sistemas satélite y distribución por
cable. Los emisores de radio o TV por satélite pueden cubrir áreas más extensas, tales como
continentes enteros, y los canales de Internet pueden distribuir texto o música a todo el mundo.
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4. Unidad máxima de transferencia
La unidad máxima de transferencia (Maximum Transfer Unit - MTU) es un término de redes de
computadoras que expresa el tamaño en bytes de la unidad de datos más grande que puede
enviarse usando un Protocolo de Internet - IP.
Ejemplos de MTU para distintos protocolos usados en Internet:
Ethernet: 1518 bytes
PPPoE: 1492 bytes
ATM (AAL5): 8190 bytes
FDDI: 4470 bytes
PPP: 576 bytes
Para el caso de IP, el máximo valor de la MTU es 65.536 bytes. Sin embargo, ése es un valor
máximo teórico, pues, en la práctica, la entidad IP determinará el máximo tamaño de los
datagramas IP en función de la tecnología de red por la que vaya a ser enviado el datagrama. Por
defecto, el tamaño de datagrama IP es de 576 bytes. Sólo pueden enviarse datagramas más
grandes si se tiene conocimiento fehaciente de que la red destinataria del datagrama puede
aceptar ese tamaño. En la práctica, dado que la mayoría de máquinas están conectadas a redes
Ethernet o derivados, el tamaño de datagrama que se envía es con frecuencia de 1500 bytes.
Los datagramas pueden pasar por varios tipos de redes con diferentes tamaños aceptables antes
de llegar a su destino. Por tanto, para que un datagrama llegue sin fragmentación al destino, ha de
ser menor o igual que el MTU de las redes por las que pase.
5. Dispositivos de red
Para armar una red generalmente se necesitarán otros dispositivos, además de las computadoras
y cables. Algunos pueden ser:
5.1 Hub
Un concentrador o hub es un dispositivo que
permite centralizar el cableado de una red y
poder ampliarla. Esto significa que dicho
dispositivo recibe una señal y repite esta señal
emitiéndola por sus diferentes puertos.
Es un dispositivo de emisión bastante sencillo.
Los concentradores no logran dirigir el tráfico
que llega a través de ellos, y cualquier
paquete de entrada es transmitido a otro
puerto (que no sea el puerto de entrada).
Dado que cada paquete está siendo enviado a
través de cualquier otro puerto, aparecen las
colisiones de paquetes como resultado, que impiden en gran medida la fluidez del tráfico.
Cuando dos dispositivos intentan comunicar simultáneamente, ocurrirá una colisión entre
los paquetes transmitidos, que los dispositivos transmisores detectan. Al detectar esta
colisión, los dispositivos dejan de transmitir y hacen una pausa antes de volver a enviar los
paquetes.
Históricamente, la razón principal para la compra de hubs en lugar de switches era el
precio. Esto ha sido eliminado en gran parte por las reducciones en el precio de los
switches, pero los hubs aún pueden ser de utilidad en circunstancias tales como tener un
analizador de protocolo conectado a un switch no siempre recibe todos los paquetes desde
que el switch separa a los puertos en los diferentes segmentos. La conexión del analizador
de protocolos con un hub permite ver todo el tráfico en el segmento.
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5.2 Switch
Un conmutador o switch es un
dispositivo digital de lógica de
interconexión de redes de
computadores que opera en la
capa de enlace de datos del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más
segmentos de red, de manera similar a los puentes de red, pasando datos de un segmento
a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red.
Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en
una sola. Al igual que los puentes, dado que funcionan como un filtro en la red, mejoran el
rendimiento y la seguridad de las redes de área local.
Los conmutadores poseen la capacidad de aprender y almacenar las direcciones de red de
nivel 2 (direcciones MAC) de los dispositivos alcanzables a través de cada uno de sus
puertos. Por ejemplo, un equipo conectado directamente a un puerto de un conmutador
provoca que el conmutador almacene su dirección MAC. Esto permite que, a diferencia de
los concentradores o hubs, la información dirigida a un dispositivo vaya desde el puerto
origen al puerto de destino. En el caso de conectar dos conmutadores o un conmutador y
un concentrador, cada conmutador aprenderá las direcciones MAC de los dispositivos
accesibles por sus puertos, por lo tanto en el puerto de interconexión se almacenan las
MAC de los dispositivos del otro conmutador.
5.2.1 Clasificación según el direccionamiento de tramas
Store-and-Forward
Los switches Store-and-Forward guardan cada trama en un buffer antes del intercambio de
información hacia el puerto de salida. Mientras la trama está en el buffer, el switch calcula
el CRC y mide el tamaño de la misma. Si el CRC falla, o el tamaño es muy pequeño o muy
grande (un cuadro Ethernet tiene entre 64 bytes y 1518 bytes) la trama es descartada. Si
todo se encuentra en orden es encaminada hacia el puerto de salida.
Este método asegura operaciones sin error y aumenta la confianza de la red. Pero el
tiempo utilizado para guardar y chequear cada trama añade un tiempo de demora
importante al procesamiento de las mismas. La demora o delay total es proporcional al
tamaño de las tramas: cuanto mayor es la trama, mayor será la demora.
Cut-Through
Los Switches Cut-Through fueron diseñados para reducir esta latencia. Esos switches
minimizan el delay leyendo sólo los 6 primeros bytes de datos de la trama, que contiene la
dirección de destino MAC, e inmediatamente la encaminan.
El problema de este tipo de switch es que no detecta tramas corruptas causadas por
colisiones (conocidos como runts), ni errores de CRC. Cuanto mayor sea el número de
colisiones en la red, mayor será el ancho de banda que consume al encaminar tramas
corruptas.
Fragment Free
Es un segundo tipo de switch cut-through. Fue proyectado para eliminar el problema de las
tramas corruptas por colisiones. El switch siempre lee los primeros 64 bytes de cada trama,
asegurando que tenga por lo menos el tamaño mínimo, y evitando el encaminamiento de
runts por la red.
Adaptative Cut-Through
Los switches que procesan tramas en el modo adaptativo soportan tanto store-and-forward
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como cut-through. Cualquiera de los modos puede ser activado por el administrador de la
red, o el switch puede ser lo bastante inteligente como para escoger entre los dos métodos,
basado en el número de tramas con error que pasan por los puertos.
Cuando el número de tramas corruptas alcanza un cierto nivel, el switch puede cambiar del
modo cut-through a store-and-forward, volviendo al modo anterior cuando la red se
normalice.
5.3 Router
Un router (a veces traducido en español como
encaminador, enrutador, direccionador o
ruteador) es un dispositivo de hardware usado
para la interconexión de redes informáticas que
permite asegurar el direccionamiento de
paquetes de datos entre ellas o determinar la
mejor ruta que deben tomar. Opera en la capa
tres del modelo OSI.
5.4 Otros
Los routers pueden proporcionar conectividad
dentro de las empresas, entre las empresas e
Internet, y en el interior de proveedores de
servicios de Internet (ISP). Los routers más
grandes interconectan ISPs, se suelen llamar
metro router, o pueden ser utilizados en grandes redes de empresas.
Los routers se utilizan con frecuencia en los hogares para conectar a un servicio de banda
ancha, tales como IP sobre cable o ADSL. Un router usado en una casa puede permitir la
conectividad a una empresa a través de una red privada virtual segura.
Los routers residenciales usan traducción de dirección de red en lugar de enrutamiento.
En lugar de conectar computadoras locales a la red directamente, un router residencial
debe hacer que las computadoras locales parezcan ser un solo equipo.
Un router inalámbrico comparte el mismo principio que un router tradicional. La diferencia
es que éste permite la conexión de dispositivos inalámbricos a las redes a las que el router
está conectado mediante conexiones por cable. La diferencia existente entre este tipo de
routers viene dada por la potencia que alcanzan, las frecuencias y los protocolos en los
que trabajan. En Wi-Fi estas distintas diferencias se dan en las denominaciones como
clase a/b/g/ y n.
6. Dominio de colisión y difusión
Servidor de impresión: ofrecen a las empresas la posibilidad de dinamizar sus
tareas de impresión, usando impresoras comunes y dispositivos multifunción y
conectándolos a una red. De esta forma se consigue una gestión de las
impresiones más eficiente y un rendimiento más fiable de los dispositivos
conectados, que requieren menos mantenimiento, por lo que se reducen
considerablemente los problemas de impresión.
6.1 Dominio de colisión
Es un segmento físico de una red de computadores donde es posible que los paquetes puedan
"colisionar" (interferir) con otros. Estas colisiones se dan particularmente en el protocolo de red
Ethernet.
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A medida que aumenta el número de nodos que pueden transmitir en un segmento de red,
aumentan las posibilidades de que dos de ellos transmitan a la vez. Esta transmisión simultánea
ocasiona una interferencia entre las señales de ambos nodos, que se conoce como colisión.
Conforme aumenta el número de colisiones disminuye el rendimiento de la red.
El rendimiento de una red puede ser expresado como:
colisiones
Rendimiento (%) = 1 −
∗ 100
paquetes totales
Un dominio de colisión puede estar constituido por un solo segmento de cable Ethernet en una
Ethernet de medio compartido, o todos los nodos que afluyen a un concentrador Ethernet en una
Ethernet de par trenzado, o incluso todos los nodos que afluyen a una red de concentradores y
repetidores.
Dispositivos con dominios de colisión
A partir de las capas del modelo OSI es posible determinar qué dispositivos extienden o
componen los dominios de colisión.
Los dispositivos de la capa 1 OSI (como los concentradores y repetidores) reenvían todos
los datos transmitidos en el medio y por lo tanto extienden los dominios de colisión.
Los dispositivos de la capa 2 y 3 OSI (como los conmutadores) segmentan los dominios
de colisión.
Los dispositivos de la capa 3 OSI (como los routers) segmentan los dominios de colisión y
difusión (broadcast).
Con Ethernet, si se tienen más de cuatro concentradores en una red, entonces probablemente ya
se ha extendido el dominio de colisión más de lo deseado.
6.2 Dominio de difusión
Un dominio de difusión (ó dominio de broadcast) es un área lógica en una red de ordenadores en
la que cualquier ordenador conectado a la red puede transmitir directamente a cualquier otro en el
dominio sin precisar ningún dispositivo de encaminamiento, dado que comparten la misma subred,
dirección de puerta de enlace y están en la misma VLAN.
De forma más específica es un área de una red de pc formada por todos los ordenadores y
dispositivos de red que se pueden alcanzar enviando una trama a la dirección de difusión de
la capa de enlace de datos. Se utilizan Routers para segmentar los dominios de difusión.
7.1 Fast Ethernet
100Base-TX es la forma predominante de Fast Ethernet a 100Mbit/s. Utiliza cables de cat5. Los
pares adecuados son el naranja y el verde (segundo y tercer par) en los estándar de
terminaciones TIA/EIA-568-B. Cada segmento de la red puede tener una longitud máxima de 100
metros. Capacidad de 100Mbit/s (200 Mbit/s en configuración full-duplex).
La configuración de las redes 100Base-TX es muy similar a la 10Base-T. Cuando se usa para
crear una red de área local, los dispositivos de la red (computadoras, impresoras, etc.) suelen
conectarse a un hub o a un switch, formando así una red en topología de estrella. También
pueden conectarse dos dispositivos directamente utilizando un cable cruzado.
Con todas las Ethernet 100Base-T (incluida la 100Base-TX) los bits a ser transmitidos son
transferidos normalmente en grupos de 4 bits con un tiempo de reloj de 25 MHz. Esto limita la
máxima velocidad de transferencia a 100 Mbit/s. En la realidad el valor de esta magnitud no
alcanza el máximo por:
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la cabecera y la cola, para direccionamiento y detección de errores necesaria en todo
paquete;
los paquetes perdidos ocasionalmente debido al ruido;
el tiempo de espera de cada paquete por su turno hasta que otros dispositivos de la red
terminen de comunicarse.
Con el hardware 100Base-TX, los bits se codifican en 4B5B para generar series de 0 y 1 de
frecuencia 124MHz. Estos bits se codifican en MLT-3. La tensión final sale por los cables como
una señal ternaria a 125MHz, y un ciclo máximo de reloj de 31.25 MHz. Cada símbolo tiene
normalmente una tensión nominal de -1 V, 0 V o +1 V.
7.2 Gigabit Ethernet
También conocida como GigaE, es una ampliación del estándar Ethernet que consigue una
capacidad de transmisión de 1 gigabit por segundo, correspondientes a unos 1024 megabits por
segundo de rendimiento contra unos 100 de Fast Ethernet.
Gigabit Ethernet surge como consecuencia de la presión competitiva de ATM (Modo de
Transferencia Asíncrona o Asynchronous Transfer Mode) por conquistar el mercado LAN y como
una extensión natural de las normas Ethernet 802.3 de 10 y 100 Mbps. que prometen tanto en
modo semi-dúplex como dúplex, un ancho de banda de 1 Gbps. En modo semi-dúplex, el
estándar Gigabit Ethernet conserva con mínimos cambios el método de acceso CSMA/CD (Carrier
Sense Multiple Access/Colision Detection) típico de Ethernet. Los cambios son:
Ráfaga de tramas.
Extensión de portadoras.
En cuanto a las dimensiones de red, no hay límites respecto a extensión física o número de
nodos. Al igual que sus predecesores, Gigabit Ethernet soporta diferentes medios físicos, con
distintos valores máximos de distancia. El IEEE 802.3 Higher Speed Study Group ha identificado
tres objetivos específicos de distancia de conexión: conexión de fibra óptica multimodo con una
longitud máxima de 500m; conexión de fibra óptica monomodo con una longitud máxima de dos
kilómetros; y una conexión basada en cobre con una longitud de al menos 25m.
8.1. Redundancia
Las redes robustas requieren redundancia, sí algún elemento falla, la red deberá por sí misma
deberá seguir operando. Un sistema tolerante a fallas debe estar diseñado en la red, de tal
manera, si un servidor falla, un segundo servidor de respaldo entrará a operar inmediatamente.
La redundancia también se aplica para los enlaces externos de la red. Los enlaces redundantes
aseguran que la red siga funcionando en caso de que un equipo de comunicaciones falle o el
medio de transmisión en cuestión. Es común que compañías tengan enlaces redundantes, si el
enlace terrestre falla (por ejemplo, una línea privada), entra en operación el enlace vía satélite o
vía microondas. Es lógico que la redundancia cueste, pero a veces es inevitable.
Componentes redundantes
Aparte de los servidores actuales, que tienen varias unidades centrales de procesamiento y
módulos de memoria, los dispositivos redundantes en un servidor suelen ser los discos rígidos,
tarjetas de red y fuentes de alimentación.
Discos RAID
Un RAID (Redundant Array of Indepedent Disk) es un conjunto de unidades de disco que
aparecen lógicamente como si fueran un solo disco. Así los datos, distribuidos en bandas,
se dividen entre dos o más unidades. Esta técnica incrementa el rendimiento y proporciona
una redundancia que protege contra el fallo de uno de los discos de la formación. Existen
implementaciones por software y hardware y diferentes configuraciones RAID.
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Tarjeta de red
Para tratar de garantizar esta comunicación, los servidores suelen venir con dos de estos
dispositivos. Esto es así no sólo para tratar de garantizar que la comunicación no se corte
en caso de fallo, sino para que se puedan utilizar dos o más tarjetas como si fueran un
único dispositivo, sumando sus capacidades (a esta práctica se le llama bonding).
Fuentes de alimentación
Hoy en día los servidores traen por lo menos dos fuentes de alimentación, que es la
encargada de proporcionar electricidad a la computadora. Estas fuentes de alimentación
van conectadas a diferentes sistemas eléctricos, para garantizar el suministro, en caso de
fallo ya sea de la propia fuente o del sistema eléctrico. Esta redundancia de la fuente de
alimentación no sólo afecta a los servidores, sino que también afecta a enrutadores,
conmutadores, etc.
Componentes de red
Aunque se tenga un servidor redundante, si uno de estos componentes fallara, no se
llegaría nunca a ese servidor. Para evitar este fallo, se deben crear dos caminos diferentes
entre los dos componentes de la red.
8.2 Spannig Tree Protocol
(SmmTPr) es un protocolo de red de nivel 2 de la capa OSI. Hay 2 versiones del STP: la original
(DEC STP) y la estandarizada por el IEEE (IEEE 802.1D), que no son compatibles entre sí. En la
actualidad, se recomienda utilizar la versión estandarizada por el IEEE.
Su función es la de gestionar la presencia de bucles en topologías de red debido a la existencia de
enlaces redundantes (necesarios en muchos casos para garantizar la disponibilidad de las
conexiones). El protocolo permite a los dispositivos de interconexión activar o desactivar
automáticamente los enlaces de conexión, de forma que se garantice que la topología está libre
de bucles. STP es transparente a las estaciones de usuario.
Los bucles infinitos ocurren cuando hay rutas alternativas hacia una misma máquina o segmento
de red destino. Estas rutas alternativas son necesarias para proporcionar redundancia, ofreciendo
una mayor fiabilidad. Si existen varios enlaces, en el caso que uno falle, otro enlace puede seguir
soportando el tráfico de la red. Los problemas aparecen cuando utilizamos dispositivos de
interconexión de nivel de enlace, como un puente de red o un conmutador de paquetes.
Si la configuración de STP cambia, o si un segmento en la red redundante llega a ser
inalcanzable, el algoritmo reconfigura los enlaces y restablece la conectividad, activando uno de
los enlaces de reserva. Si el protocolo falla, es posible que ambas conexiones estén activas
simultáneamente, lo que podrían dar lugar a un bucle de tráfico infinito en la LAN.
El árbol de expansión (Spanning tree) permanece vigente hasta que ocurre un cambio en la
topología, situación que el protocolo es capaz de detectar de forma automática. El máximo tiempo
de duración del árbol de expansión es de cinco minutos. Cuando ocurre uno de estos cambios, el
puente raíz actual redefine la topología del árbol de expansión o se elige un nuevo puente raíz.
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