Hub, Switch y Router

Hub (concentrador)

 El hub es el dispositivo de conexión más básico. Funciona en la capa 1 (física) del modelo OSI. Es utilizado en redes locales con un numero muy limitado de maquinas. No es mas que una toma múltiple RJ45 que amplifica las señales de red. Permite conectar entre sí varios equipos retransmitiendo los paquetes de datos desde cualquiera de ellos hacia todos los demás. Ha dejado de utilizarse debido a la gran cantidad de comisiones y trafico de red que producen, ya que los datos son enviados a todos los dispositivos conectados sin discriminar a que destino corresponde cada uno de ellos. Esto ocasiona una reducción del ancho de banda.

Para armar una red utilizando un hub deberán conectarse los host al hub mediante cable UTP y conectores RJ45. Todas las computadoras se conectan al hub en cualquier boca. La conexión es en forma radial.
Dado que este dispositivo opera en la capa 1 del modelo OSI deberá configurarse manualmente el protocolo IP. A cada maquina deberá asignarse una dirección IP distinta en forma manual. Por ejemplo: 192.68.5.10,192.68.5.11, etc. La máscara de red deberá ser la misma para todas las maquinas: 255.255.255.0. Es decir, le asignamos a cada maquina una dirección IP clase C. En este caso todas las maquinas están conectadas a la red 5.

Switch

La principal diferencia entre un hub y un switch es que este último analiza el tráfico de información y recuerda en que boca se encuentra cada dispositivo. Además los switches trabajas en modo fullduplex, es decir que permiten la simultaneidad de envío y recepción. De esta manera se evita la colisión de paquetes y a la vez se incrementa la velocidad de transferencia.

El switch mantiene en memoria una tabla que es la que asocia la boca RJ45 y las direcciones MAC. Recordemos que las direcciones MAC (Media Acces Control) consisten en un número asociado en forma inequívoca a cada placa de red. Una dirección MAC tiene 48.000 y tiene direcciones hexadecimales.

Ej's:
00.26.18.BE.37.EC
00.26.18.BE.16.C9
00.26.18.BE.31.A6
00.50.56.C0.00.08
20.CF.30.CB.EA.79

También es conocida como dirección física y están escritas directamente en forma binaria en la placa de red en el momento de su fabricación.
El switch en vez de mandar los datos a todas las pc's como lo hace el hub consulta una tabla de direcciones y lo manda al host q corresponda.

El switch agrega registros a su tabla dinámica a medida que los equipos de red le envían información. La manera en que van completando esta tabla es mediante el protocolo ARP (Addres Resolution Protocol) que antecede cualquier transferencia de información en las redes modernas. existen algunas situaciones en las que un switch envía un paquete a mas de una boca. Ésto sucede con los paquetes broadcast. Cuando un switch recive uno de ellos no consulta su tabla dinámica sino que simplemente lo repite por todas las bocas. Por ejemplo: cuando el equipo A quiere enviar un paquete al equipo B, en primer lugar emite un paquete del tipo broadcast consultando la dirección MAC de B. El switch agrega en ese momento una entrada a su tabla dinámica para vincular la dirección MAC de B con la boca a la que está conectado. Debido a que se trata de un paquete broadcast será transmitido a todas las bocas, pero solamente el equipo a responderá a B, por lo tanto el broadcast irá directamente a la boca donde está conectado el B.
En definitiva, no es recomendable emplear hubs en redes modernas, principalmente por la reducción de la velocidad de transferencia que éste implica. En su remplazo es aconsejable utilizar un switch.


                            ||                     Hub                           ||                       Switch
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Modelo OSI        ||            Capa Física (1)                    ||     Capa de Enlace de Datos (2)
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Conexión RED     || Conecta varios host dependiendo    ||  Conecta varios host dependiendo
                            ||     de la densidad de puertos            ||        de la densidad de puertos
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Modo de trabajo  ||                Broadcast                        ||                Multicast
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Direccionamiento  ||                  No Tiene                       ||        Físico a través de MAC
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Seguridad             ||                     No                             ||                          Si
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Administración      ||                     No                             ||                          Si
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Uso del Ancho      || Comparte el ancho de banda          ||              Dedica el ancho de
   de Banda           ||      entre todos los puertos               ||            Banda a cada puerto
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Cant. de dominios ||                Único Dominio                 ||            Un dominio de colisión
    de Colisión        ||                   de colisión                     ||                para cada puerto
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Cant. de dominios  ||          Único Dominio                      ||                Un dominio de
   de Broadcast      ||           de Broadcast                        ||                  Broadcast
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• Cómo trabaja un switch:
El swtch arma una tabla de direcciones MAC que está formada básicamente por 2 elementos: el número de puerto donde está conectado el host y asociada a el la dirección MAC del host conectado a ese puerto del switch. Para analizar su funcionamiento tenemos varias posibilidades.
Cuando se envía un mensaje desde uno de los host de la red el switch verifica si la MAC de destino está en la tabla, luego puede ocurrir lo siguiente:

Si la dirección MAC de destino está en la tabla, el switch establece una dirección temporal entre el puerto de origen del emisor y el de destino de receptor. Éste circuito proporciona un canal dedicado mediante el cual los dos host involucrados se comunican directamente. El resto de los host de la red conectados al switcho no comparten el ancho de banda de este canal y no reciben los mensajes que están dirigidos a ellos. Es importante recordar que el switch dedica todo el ancho de banda  a cada puerto.

• Las principales funciones del switch son:

• Aislar el tráfico entre los segmentos (Dominio de colisión). Dicha segmentación permite que varios usuarios envíen información al mismo tiempo a través de los distintos segmentos sin causar demoras en la red.
• Obtener un ancho de banda dedicado por usuario creando dominios de colisión mas pequeños. Cada host recibe acceso al ancho de banda completo y no tiene q competir por la disponibilidad del ancho de banda.
• El switch concentra la conectibidad conviertiendo la transmisión de datos en un proceso mas eficiente.

• Conmutación y tablas MAC:

• Para conmutar con eficiencia los datos entre distintas interfaces el switch mantiene una tabla de direcciones. Cuando un dato llega al switch se asocia la estación MAC de la conexión emisora con la interfaz en la cual se recibió.

Concepto de latencia: Se define como el tiempo que tarda la información en hacer el recorrido desde el origen hasta el destino. Las personas que juegan en red por internet entienden este concepto a la perfección ya que los juegos ofrecidos en servidores alojados en internet presentan una columna con este dato.