República Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Educación Universitaria, Ciencia y Tecnología

Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”Extensión Maracaibo

Cátedra: RedesProfesor: Wilfredy Inciarte

Realizado por: T.S.U. Héctor A. Sulbarán

C.I. 20.072.181

Dispositivos de Interconexión de Redes

INTRODUCCIÓNLa interconexión de redes es un tema que se empezó a desarrollar en los inicios de la telegrafía; con la necesidad de conectar diferentes líneas de transmisión hacia diferentes lugares de una región o país.

Posteriormente, se inventó la radio y las comunicaciones inalámbricas, incrementando la complejidad del sistema lo cual representó grandes retos para los diseñadores de dispositivos de interconexión.

Al inventarse el microprocesador y los transistores, se dio un cambio de rumbo hacia la digitalización de estos dispositivos, permitiendo procesar información de manera más eficiente y permitir la transformación de señales y la invención de protocolos de comunicación, hasta desembocar en el diseño de la Internet, dando inicio a la Era de la Información en la que vivimos actualmente.

En nuestra era, el acceso a la información es muy alto en comparación con otras, y es la interconexión de redes en la Internet la que lo hacen posible; además, los sistemas económicos, sociales e industriales han utilizado esta tecnología para mejorar muchos procesos y hacerlos más eficientes y rentables, por lo que se ha creado una dependencia de estos sistemas y su importancia y integración crecen cada día.

A continuación, se explicará brevemente los diferentes dispositivos de interconexión de redes que permiten la comunicación en la Internet, Intranet, LAN o WAN, o cualquier otra red de información en la actualidad.

DESARROLLO

DEFINICIÓN DE INTERCONEXIÓN DE REDESLa interconexión constituye una técnica que responde a la necesidad de hacer interactuar las distintas infraestructuras (redes) con tecnologías y diseños diferentes, con la finalidad que los usuarios conectados perciban el servicio como si se tratara de una sola red.Cuando se diseña una red de datos se desea sacar el máximo rendimiento de sus capacidades. Esto se consigue al preparar la red para efectuar conexiones a través de otras redes, sin importar qué características posean.

El objetivo de la Interconexión de Redes (Inter-networking) es dar un servicio de comunicación de datos que involucre diversas redes con diferentes tecnologías de forma transparente para el usuario. Este concepto hace que las cuestiones técnicas particulares de cada red puedan ser ignoradas al diseñar las aplicaciones que utilizarán los usuarios de los servicios. Los dispositivos de interconexión de redes (o nodos) sirven para superar las limitaciones físicas delos elementos básicos de una red, extendiendo las topologías de esta. Algunas de las ventajas que plantea la interconexión de redes de datos son:

• Compartición de recursos dispersos.• Coordinación de tareas de diversos grupos de trabajo.• Reducción de costos, al utilizar recursos de otras redes.• Aumento de la cobertura geográfica.

TIPOS DE DISPOSITIVOS DE INTERCONEXIÓNEl creciente desarrollo de los sistemas de red ha obligado a los fabricantes a crear una serie de dispositivos que nos permitan cada vez aumentar el tamaño de nuestras redes, de tal forma que el número de nodos pueda ser cada vez mayor así como que el acceso a otras redes desde la nuestra sea más óptimo y sencillo. Estos dispositivos son:

Repetidores (Repeaters):

Es un dispositivo electrónico de interconexión de redes que opera en la Capa Física del modelo OSI. Su funcionamiento permite solo extender la cobertura física de una red, pero no cambia la funcionalidad de la misma. Ésta se encarga de regenerar una señal a niveles óptimos para que continúe su transmisión. Además, permite reconstruir la señal mitigada por la distancia, que si es por cable, generalmente llega hasta los 100 metros, permitiendo extenderlo la señal hasta un máximo de 300 metros. • Ventajas:- Son de bajo costo lo cual representa la manera más económica de extender una red. • Desventajas:- Al repetir y amplificar señales eléctricas, los repetidores también pueden copiar los ruidos o errores que puedan ocurrir durante su trayecto.

- Requieren una fuente de poder por lo que su probabilidad de fallas aumenta.

TIPOS DE DISPOSITIVOS DE INTERCONEXIÓNConcentrador (Hub):

Es un dispositivo electrónico de interconexión de redes, que al igual que el repetidor, opera en la Capa Física del modelo OSI. Su funcionamiento permite concentrar el tráfico de la red proveniente de múltiples hosts y regenerar la señal, para recuperar datos binarios (o paquetes) que ingresan en un puerto y enviarlo a todos los demás puertos a la vez. Ésta es una de sus características más relevantes, puesto a que toda señal recuperada es enviada a todos los puertos y por ende a todos los dispositivos conectados a él. • Ventajas:- Son de bajo costo lo cual representa una manera económica de recuperar paquetes de información.- Al realizar la repetición de los datos binarios, el concentrador añade muy poco tiempo de retardo. • Desventajas: - Envía paquetes a ordenadores que no están interesados en recibirlos por lo que aumenta el tráfico de red reduciendo el ancho de banda.- Al enviar paquetes a todos los ordenadores conectados en sus puertos, el concentrador hace que aumente las probabilidades de colisión de paquetes.- Funciona a la velocidad del dispositivo más lento de la red, ya que no tiene capacidad de almacenamiento.

TIPOS DE DISPOSITIVOS DE INTERCONEXIÓNPuentes (Bridges):

Es un dispositivo electrónico de interconexión de redes que opera en la Capa de Enlace de Datos del modelo OSI. Éste funciona a través de una tabla de direcciones MAC detectadas en cada segmento a que está conectado. Cuando detecta que un nodo de uno de los segmentos está intentando transmitir datos a un nodo del otro, el puente copia la trama para la otra subred. Por utilizar este mecanismo de aprendizaje automático, los puentes no necesitan configuración manual.  Ventajas:- Al utilizar los puentes se segmentan las redes de forma que un fallo solo imposibilita las comunicaciones en un segmento.- Se limita el tráfico por segmento, no influyendo el tráfico de un segmento a otro.- Permite crear diferentes segmentos de red que pueden definir distintos niveles de seguridad para acceder a cada uno de ellos. Desventajas:- Son ineficientes en grandes interconexiones de redes, debido a la gran cantidad de tráfico administrativo que se genera.- Pueden surgir problemas de temporización cuando se encadenan varios puentes.- Pueden aparecer problemas de saturación de las redes por tráfico de difusión.

TIPOS DE DISPOSITIVOS DE INTERCONEXIÓNConmutador (Switch):

Es un dispositivo electrónico de interconexión de redes que, al igual que el puente, opera en la Capa de Enlace de Datos del modelo OSI. Su funcionamiento se basa en analizar los paquetes que ingresan por sus puertos de entrada y filtra los datos para concentrarse solamente en los puertos correctos. Por consiguiente, el conmutador puede funcionar como puerto cuando filtra los datos y como concentrador cuando administra las conexiones. Ventajas: - Reduce el número de dominios Broadcast, por lo que el tráfico en la red disminuyen.- Permite soportar Redes Virtuales o VLAN, por lo que ayuda a la segmentación lógica de la red.- Es un dispositivo inteligente en comparación con el concentrador, ya que almacena información de direcciones MAC de la red por medio de tablas. Desventajas:- El menos eficiente en limitar los paquetes Broadcast en comparación con el router.- El manejo de paquetes Multicast necesita una mayor configuración y un diseño apropiado.- Es muy susceptible a ataques informáticos cuando se encuentra en modo Promiscuous.

TIPOS DE DISPOSITIVOS DE INTERCONEXIÓNEncaminadores (Routers):

Es un dispositivo electrónico de interconexión de redes que opera en la Capa de Red del modelo OSI. Su funcionamiento permite enviar o encaminar paquetes de datos de una red a otra o determinar la ruta que deben tomar, determinando si dicha ruta es la más eficiente para enviar el paquete. Esta determinación de rutas se realiza gracias al almacenamiento de direcciones IP de otros encaminadores o nodos en la red. Estas direcciones se encuentran almacenadas en una tabla de encaminamiento, la cual se genera mediante protocolos que deciden cuál es el camino más adecuado o más corto. Otra de las características del encaminador es el aislamiento de una red a otra, es decir, paquetes Multicast que son enviados por toda la red pueden ser filtrados por el encaminador, a menos que dichos paquetes estén dirigidos a un dispositivo en la red conectada al encaminador. Ventajas: - El aislamiento de tráfico, y los mecanismos de encaminamiento facilitan el proceso de localización de fallas en la red.- Las redes interconectadas con encaminadores no están limitadas en su topología, siendo estas redes de mayor extensión y más complejas que las redes enlazadas con puentes.- Son dependientes de los protocolos utilizados, aprovechando de una forma eficiente la información de cabecera de los paquetes de red. Desventajas:- En comparación con los puentes, su tiempo de procesamiento de paquetes es mucho mayor.- Es necesario la gestión de sub-direccionamientos a nivel de Capa de Enlace de Datos.

TIPOS DE DISPOSITIVOS DE INTERCONEXIÓNPasarela (Gateway):

Es un dispositivo electrónico de interconexión de redes que opera en la Capa de Aplicación (en todas las capas) del modelo OSI. Su función es permitir la interconexión de redes con protocolos y arquitecturas diferentes, por ejemplo Token Ring con Ethernet. Cuando se crea una solicitud en la pasarela por un usuario remoto, ésta “traduce” las reglas y protocolos la red hacia la otra, permitiendo la comunicación. Por tanto, la información no se transmite directamente, si no que para por la pasarela para ser traducida para así garantizar la continuidad de los dos protocolos.  Ventajas:- Permite la conexión entre dos redes con diferentes protocolos y topologías.- Son especies de servidores, por lo que permiten aumentar la seguridad de las redes.Estabiliza la conexión entre redes internas y externas. Desventajas:- Al ser un dispositivo complejo, su costo es elevado.- Debido a la conversión entre protocolos, la velocidad de transmisión es lenta.- No permite filtrar información, simplemente traduce.

UBICACIÓN DE DISPOSITIVOS EN EL MODELO OSI

Pasarela (Gateway)

Encaminador (router)

Puente (Bridge)/ Conmutador (Switch)

Repetidor (Repeater)/Concentrador (Hub)

CONCLUSIÓNComo se pudo observar, existen diferentes dispositivos que brindan diferentes ventajas y desventajas a la hora de interconectar redes de información. Y en la actualidad, se han logrado muchos avances para permitir que estos dispositivos trabajen más eficientemente y de manera autónoma.

Estos avances se han logrado debido a la exigencia cada vez mayor de sistemas de interconexión capaces de mejorar el desempeño y incrementar el tamaño de la Internet, que crece constantemente de manera acelerada alrededor del mundo.

Se le agradece al lector por su interés en esta presentación, y al profesor por brindarnos estas herramientas educativas y sus conocimientos.

REFERENCIAS ELECTRÓNICAS

• Monografías: http://www.monografias.com/trabajos11/inter/inter.shtml

• Slideshare: http://www.slideshare.net/zoerepald/interconexin-de-redes

• Telepieza:http://www.telepieza.com/wordpress/2008/03/09/los-diferentes-dispositivos-de-conexion-en-redes-repetidor-hub-bridge-switch-router-y-gateway/

• Wikipedia:https://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo_electr%C3%B3nico_de_interconexi%C3%B3n