Hoy aprenderemos sobre dispositivos de puerta de enlace y veremos todos los dispositivos necesarios para su programa CCNA. Tenemos muchos dispositivos en Cisco, pero para aprobar el examen con éxito solo necesita conocer tres dispositivos. Al final de este video tutorial, observamos la transferencia de datos, es decir, cómo se transmiten los datos a través de estos dispositivos. Con este video comenzaremos lecciones muy interesantes en las que abordaremos escenarios de la vida real del uso práctico de equipos en Cisco. No perderemos el tiempo e inmediatamente procederemos a la lección. El primer dispositivo que quiero discutir hoy es el hub.
Un concentrador, o concentrador de red, es un dispositivo que cada uno de ustedes ha visto en su entorno de red. Muchas personas llaman a este dispositivo un interruptor, y no entiendo por qué. El hub realmente parece un switch, tiene muchos puertos, pero aquí es donde terminan sus similitudes. Un concentrador no es un dispositivo inteligente porque no tiene funciones inteligentes. No tiene una tabla CAM de hardware o una tabla MAC, como un conmutador.
Básicamente, el concentrador se compromete a aceptar la entrada de uno de estos puertos, copiar esta información y enviarla a todos los demás puertos. Por lo tanto, simplemente actúa como un repetidor. Combina dispositivos en un dominio de colisión, donde una colisión es un intento de dos o más dispositivos para iniciar la transferencia simultánea de datos. Por lo tanto, el dominio de colisión significa que si dos dispositivos conectados a estos desde estos puertos se comunican entre sí y un tercer dispositivo intenta conectarse a la red, la transmisión de información entre los dos dispositivos se detendrá y, después de un tiempo, los dispositivos volverán a intentar la comunicación. Por lo tanto, no hay forma de que el concentrador pueda separar estas 2 conexiones, y eso significa que solo tiene 1 dominio de colisión.
El hub también tiene solo un dominio de difusión. Esto significa que si se recibe un mensaje de un puerto, se transmitirá en todos los demás puertos. En este caso, la transmisión por difusión significa enviar el mismo mensaje simultáneamente a todos los dispositivos conectados al concentrador.
Si el volumen de transmisión no es grande, no hay problemas, pero piense en lo que sucederá con la transmisión continua de miles de millones de dispositivos en Internet. Si la transmisión desde mi computadora se envía a todas las computadoras del mundo y otras computadoras hacen lo mismo al transferir datos, piense en lo que sucederá con la red. Será una red sobrecargada e ineficiente. Por lo tanto, si la red se vuelve grande, se debe detener el tráfico de difusión. El concentrador no puede hacer esto, recibirá tráfico de transmisión y simplemente lo copiará a todos los puertos.
Entonces, 3 cosas para recordar sobre el hub no es un dispositivo inteligente, solo tiene 1 dominio de colisión y solo 1 dominio de transmisión.
Ahora veamos qué es un conmutador o un conmutador de red. Pero primero, noto que otro dispositivo, llamado puente de red, o puente, ocupa una posición intermedia entre el concentrador y el conmutador.
El puente es un poco más inteligente que un concentrador, pero no tan inteligente como un conmutador. Pero si recién está comenzando su carrera como CCNA, existe una probabilidad del 99.99% de que nunca verá un puente de red en su vida. Por lo tanto, no tiene que preocuparse por el puente porque no está en el último plan de estudios de CCNA.
El interruptor es un dispositivo inteligente, inteligente, porque tiene un ASIC, que es un circuito integrado aplicado. Esto significa que el conmutador tiene la función de almacenar información sobre la dirección MAC del dispositivo conectado a él. Se conecta un dispositivo específico a cada puerto del conmutador, y dentro de 10 segundos después de encender el conmutador, ya conoce todas sus direcciones MAC. ¿Cómo nos ayuda esto?
Si un dispositivo intenta comunicarse con otro dispositivo en una dirección MAC específica, el conmutador solo puede enviar esta información a un destino específico sin tener que repetir la transmisión para los 24 puertos, de modo que los dispositivos no interfieran entre sí intercambiando datos. A diferencia de un concentrador, cada puerto de conmutador puede comunicarse con otro puerto sin conflicto con el tráfico proveniente de otros puertos. Por lo tanto, si el conmutador tiene 24 puertos, entonces tiene 24 dominios de colisión.
Por lo general, suponiendo que no se configure ninguna VLAN, el conmutador tiene 1 dominio de difusión. Esto significa que cualquier tráfico que llegue a través de 1 puerto se distribuirá a los 23 puertos restantes como una transmisión de difusión.
Puede preguntar qué es la VLAN, pero por ahora no tiene que preocuparse por eso, veremos esta red en la última parte de la lección del switch. Mientras tanto, suponga que el conmutador solo tiene 1 dominio de difusión. Por lo tanto, debe recordar que el conmutador es un dispositivo inteligente, tiene un dominio de difusión y el número de dominios de colisión del conmutador es igual al número de puertos disponibles debido a la tabla CAM, que contiene información sobre las direcciones MAC en qué puerto aceptar.
A continuación, trataremos con un enrutador o enrutador. El enrutador es un dispositivo inteligente, tiene tantos dominios de colisión como puertos y tiene muchos dominios de difusión. ¿Qué significa esto?
Supongamos que un enrutador recibe tráfico de difusión de uno de sus puertos, ¿qué hace? Simplemente lo deja caer sin pasarlo al resto de los puertos. El enrutador es un dispositivo de borde. En uno de los videos tutoriales anteriores, cuando examinamos las subredes, dijimos que cuando el cliente recibe la dirección IP del destino, la compara con su dirección, y si la dirección IP del dispositivo de destino está en una red diferente, envía este paquete o esta información. puerta de entrada Por lo tanto, el enrutador en la mayoría de los casos desempeña el papel de una puerta de enlace de red y cada interfaz de red del enrutador se conectará a otra red. Compare el enrutador con el conmutador, donde cada interfaz de red debe conectarse a la misma red. En el caso de un enrutador, cada uno de estos puertos de enrutador se conectará a una red diferente. Veremos lo que esto significa cuando discutamos el tráfico de red.
Como el enrutador es un dispositivo inteligente, tiene varios dominios de colisión y varios dominios de difusión. Veamos el proceso de transferencia de datos.
Suponga que la computadora superior con la dirección IP 10.1.1.10 desea contactar a la computadora inferior cuya dirección es 10.1.1.11. Por el modelo OSI, sabemos que hay 2 conceptos de direcciones: tenemos una dirección IP, esta es una dirección de nivel 3 y una dirección MAC que pertenece al segundo nivel. Cuando se transmiten datos en una subred local, o más bien, se transmiten datos a través de Ethernet, solo se usan las direcciones MAC. Por lo tanto, cuando la dirección IP 10.1.1.10 desea contactar con la computadora 10.1.1.11, necesita conocer la dirección MAC.
Pero la computadora superior solo tiene tres tipos de información: esta es su propia dirección IP de la fuente de datos SIP: 10.1.1.10, la dirección IP del dispositivo con el que desea contactar, es decir, la dirección de destino DIP: 10.1.1.11 y su propia dirección MAC 1111. Pero él no conoce la dirección MAC del dispositivo de destino.
Por lo tanto, la computadora superior utiliza un protocolo llamado ARP, que significa "protocolo de resolución de direcciones". Le permite determinar la dirección MAC de otra computadora por su dirección IP. Este protocolo envía una dirección IP solicitando ARP al conmutador. Como ARP es tráfico de difusión, el conmutador lo recibe y lo envía a todos los puertos, es decir, a todos los dispositivos conectados a sus puertos. La acción de ARP es como si en la multitud llamaras a tu amigo por su nombre. Imagina que en una fiesta gritas el nombre de tu amigo: todos los presentes lo escucharán, pero solo responderá tu amigo que escuche tu nombre. De manera similar, cuando todas las computadoras conectadas al conmutador reciben esta información, solo la computadora con la dirección IP 10.1.1.1 responderá, todas las demás simplemente descartarán este paquete. Al mismo tiempo, la computadora inferior piensa de esta manera: “Sí, este ARP es para mí. El que lo envió necesita mi dirección MAC ", y envía una respuesta en la que pone su dirección MAC. Después de recibir una respuesta con la dirección, el conmutador recuerda que esta solicitud ARP vino de la computadora 10.1.1.10, por lo que le envía la respuesta que vino de 10.1.1.11. Ahora nuestra computadora superior tiene toda la información necesaria para enviar el paquete: la dirección IP del dispositivo de destino, la dirección IP de origen, la dirección MAC de origen y la dirección MAC de destino.
Crea un paquete con esta información y lo pasa al conmutador. El conmutador está buscando información del segundo nivel, porque se ejecuta en el segundo nivel de OSI. Entonces, se conecta al segundo nivel de información y dice: "OK, este paquete debe ser dirigido a la dirección MAC de destino 2222". Como dije, el interruptor tiene inteligencia, pero ¿qué significa inteligencia en este caso?
Significa que 20 segundos después de que se enciende el conmutador, el conmutador conoce todas las direcciones MAC de los dispositivos conectados a él, por lo que sabe a qué puerto está conectada la dirección MAC específica. Él sabe que la dirección MAC 2222 está conectada al puerto al que está conectada la computadora inferior, y reenvía el paquete solo a través de este puerto, y la computadora recibe información.
En el momento en que recibe el paquete, deja el segundo nivel de información y pasa al tercer nivel, entiende que el paquete fue desarrollado para él, recibe el paquete y se completa la transferencia.
Acabamos de ver la transferencia de datos en una red local, ahora veamos qué sucede si desea transferir datos fuera de la red, es decir, la dirección IP de destino no está en la misma red que la fuente de datos.
Considere un escenario en el que la dirección IP 10.1.1.10 quiere comunicarse con la dirección IP 30.1.1.1. En ambos casos, se supone que una cosa que olvidé mencionar en la diapositiva anterior es la máscara de nuestra subred / 24, por lo que su dirección es 255.255.255.0.
Entonces, ahora la computadora superior quiere comunicarse con la computadora inferior derecha 30.1.1.1. En esta diapositiva, no consideraremos ARP, porque funciona de la misma manera que en el caso anterior. Cuando nuestra computadora mira la dirección IP de destino, entiende que 30.1.1.1 no pertenece a la misma red que 10.1.1.10. Si es así, el paquete debe transmitirse a la puerta de enlace. Como sabemos, en una computadora con Windows, cuando configuramos las direcciones IP, también configuramos el valor predeterminado de la puerta de enlace, para que nuestra computadora sepa que la dirección de la puerta de enlace es 10.1.1.255.
Ahora, si conoce las direcciones MAC, crea un paquete y, si no lo sabe, crea y envía la misma solicitud ARP. El enrutador 10.1.1.255 le dirá que la dirección MAC es AAAA, después de lo cual la computadora creará el paquete apropiado. No volveremos a pasar por toda la cadena de comunicación dentro de la misma red, porque creo que de la diapositiva anterior aprendiste cómo funciona ARP.
Supongamos que todo esto se hace para que la computadora remitente conozca la dirección MAC de destino y envíe este paquete al conmutador. El conmutador sabe a qué puerto está conectada la dirección MAC AAAA, por lo que reenvía este paquete al enrutador. El enrutador funciona en el nivel 3 del modelo OSI, por lo que tan pronto como recibe este paquete, deja el nivel 2 y pasa al nivel 3. Él ve en este nivel que la dirección IP del dispositivo de destino es 30.1.1.1. Después de mirar la tabla de enrutamiento, se da cuenta de que no tiene esa dirección. No consideraremos en detalle el enrutamiento entre enrutadores, solo trataremos de entender cómo funciona. El enrutamiento es la forma en que los dispositivos se comunican entre sí, por lo que en nuestro caso, el enrutador 20.1.1.2, que está conectado a la red con una máscara 30.1.1.255, le dice a otros enrutadores: si obtiene algún paquete para la dirección IP 30.1.1.1 por favor, reenvíamelo Con esta información, el enrutador 20.1.1.1 actualizaría su tabla de enrutamiento, ¿verdad? No se preocupe si aún no comprende el concepto de enrutamiento, porque en los siguientes tutoriales en video veremos más de cerca este problema. Por ahora, solo recuerde que el enrutador 20.1.1.1 sabe que la ruta a la dirección 30.1.1.1 pasa a través del enrutador 20.1.1.2. Por lo tanto, debe reenviar el paquete recibido de la primera computadora.
Lo que hace el enrutador: actualiza la información de origen, y ahora, además de la dirección MAC de origen, es decir, su propia dirección, conoce la dirección MAC del dispositivo de destino, este es el próximo enrutador CCCS.
Cuando un paquete llega al enrutador 20.1.1.2, pasa del nivel 2 al tercer nivel, desde donde puede ver la asignación de direcciones IP, y comprende que la red con la computadora 30.1.1.1 está conectada directamente a él. Es decir, el enrutador actualiza la información del nivel 2, donde ya hay una dirección MAC de la fuente DDDD, y recibe la dirección MAC de destino: 4444.
Recuerde que el enrutador tiene 2 direcciones MAC: la dirección MAC de origen del SM es el puerto DDDD a través del cual envía en lugar de recibir datos. Como regla general, esto es lo que te confunde. Cada uno de estos puertos tiene su propia dirección MAC, y la dirección MAC de origen significa el puerto a través del cual fluyen los datos.
Por lo tanto, en este caso, esta información se actualiza y este paquete llega al servidor de archivos, el servidor de archivos descarta la información del nivel 2, mira la información del nivel 3, ve que el paquete se dirige a él, recibe datos, va secuencialmente a los niveles 4,5,6, 7, reconstruye los datos y devuelve a la computadora 30.1.1.1 el mensaje original.
Así es como se transmiten los datos a través de la red. Tenemos solo tres dispositivos de importancia crítica, y espero que comprenda todo lo que discutimos hoy. Como de costumbre, notaré que si tiene alguna pregunta sobre el video de hoy, no dude en escribirme a imran.rafai@nwking.org o dejar comentarios debajo de este video.
Gracias por quedarte con nosotros. ¿Te gustan nuestros artículos? ¿Quieres ver más materiales interesantes?
Apóyenos haciendo un pedido o recomendándolo a sus amigos, un
descuento del 30% para los usuarios de Habr en un análogo único de servidores de nivel de entrada que inventamos para usted: toda la verdad sobre VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 núcleos) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps de $ 20 o cómo dividir el servidor? (las opciones están disponibles con RAID1 y RAID10, hasta 24 núcleos y hasta 40GB DDR4).
VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 núcleos) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps hasta la primavera sin cargo al pagar por un período de seis meses, puede ordenar
aquí .
Dell R730xd 2 veces más barato? ¡Solo tenemos
2 x Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100 TV desde $ 249 en los Países Bajos y los Estados Unidos! Lea sobre
Cómo construir un edificio de infraestructura. clase utilizando servidores Dell R730xd E5-2650 v4 que cuestan 9,000 euros por un centavo?