Switching Ethernet

Título del módulo: Switching Ethernet

Objetivos del módulo: Explicar cómo funciona Ethernet en una red switched.

Trama de Ethernet

Explique la forma en que las subcapas de Ethernet se relacionan con los campos de trama.

Dirección MAC de Ethernet

Describa la dirección MAC de Ethernet.

La tabla de direcciones MAC

Explique la forma en que un switch arma su tabla de direcciones MAC y reenvía las tramas.

RESUMEN

Trama Ethernet

Ethernet funciona en la capa de enlace de datos y en la capa física. Los estándares de Ethernet definen los protocolos de capa 2 y las tecnologías de capa 1. Ethernet utiliza las subcapas LLC y MAC de la capa de enlace de datos para operar. La encapsulación de datos incluye lo siguiente: trama Ethernet, direccionamiento Ethernet y detección de errores Ethernet. Las LAN Ethernet utilizan switches que funcionan en dúplex completo. Los campos de trama Ethernet son: delimitador de trama de preámbulo y inicio, dirección MAC de destino, dirección MAC de origen, EtherType, datos y FCS.

Dirección MAC Ethernet

El sistema de números binarios usa los dígitos 0 y 1. Decimal usa de 0 a 9. Hexadecimal utiliza de 0 a 9 y las letras A a F. La dirección MAC se utiliza para identificar los dispositivos físicos de origen y destino (NIC) en el segmento de red local. El direccionamiento MAC proporciona un método para la identificación del dispositivo en la capa de enlace de datos del modelo OSI. Una dirección MAC de Ethernet es una dirección de 48 bits expresada con 12 dígitos hexadecimales o 6 bytes. Una dirección MAC Ethernet consta de un código OUI de proveedor hexadecimal 6 seguido de un valor asignado de proveedor hexadecimal 6. Cuando un dispositivo reenvía un mensaje a una red Ethernet, el encabezado Ethernet incluye las direcciones MAC de origen y destino. En Ethernet, se utilizan diferentes direcciones MAC para las comunicaciones de unicast, broadcast y multicast de capa 2.

La tabla de direcciones MAC

Un switch Ethernet de capa 2 toma sus decisiones de reenvío basándose únicamente en las direcciones MAC Ethernet de capa 2. El switch arma la tabla de direcciones MAC de manera dinámica después de examinar la dirección MAC de origen de las tramas recibidas en un puerto. El switch reenvía las tramas después de buscar una coincidencia entre la dirección MAC de destino de la trama y una entrada de la tabla de direcciones MAC. A medida que un switch recibe tramas de diferentes dispositivos, puede completar la tabla de direcciones MAC examinando la dirección MAC de cada trama. Cuando la tabla de direcciones MAC del switch contiene la dirección MAC de destino, puede filtrar la trama y reenviar un solo puerto.

Métodos de reenvío y velocidad del switch

Los switches utilizan uno de los siguientes métodos de reenvío para cambiar datos entre puertos de red: store-and-forward switching o cut-through switching. Dos variantes de cut-through switching son fast-forward y fragment-free. Dos métodos de almacenamiento en búfer de memoria son la memoria basada en puertos y la memoria compartida. Hay dos tipos de configuraciones dúplex utilizadas para las comunicaciones en una red Ethernet: dúplex completo y medio dúplex. La autonegociación es una función optativa que se encuentra en la mayoría de los switches Ethernet y NICs. Permite que dos dispositivos negocien automáticamente las mejores capacidades de velocidad y dúplex. Si ambos dispositivos tienen la funcionalidad, se selecciona dúplex completo, junto con el ancho de banda común más alto. Actualmente, la mayor parte de los dispositivos admiten la característica interfaz cruzada automática dependiente del medio (auto-MDIX). Cuando está habilitado, el switch detecta automáticamente el tipo de cable conectado al puerto y configura las interfaces en consecuencia.

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