Dispositivos de Interconexión en Redes. Dispositivos de Capa Física: Repetidores y Concentradores (HUBs).

¿Qué son los dispositivos de interconexión en redes?

Los dispositivos electrónicos de interconexión son los que centralizan todo el cableado de una red en estrella o en árbol. De cada equipo sale un cable que se conecta a uno de ellos. Por tanto, como mínimo tienen que tener tantos puntos de conexión o puertos como equipos se quieran conectar a la red. Un dispositivo de interconexión de redes es un término ampliamente utilizado para cualquier hardware que conecte diferentes recursos de red.

Todos los dispositivos tienen características de alcance por separado, según los requisitos y escenarios de la red. Los siguientes son escenarios de interconexión:

Una sola LAN

Dos LAN conectadas entre sí (LAN-LAN)

Una LAN conectada a una WAN (LAN-WAN)

Dos LAN conectadas a través de una WAN (LAN-WAN-LAN)

Dispositivos de interconexión de red:

Repetidores

Se utilizan para extender la longitud de la red. Fueron creados para regenerar y amplificar señales débiles, extendiendo así la longitud de la red. La función básica de un repetidor es remodelar y reamplificar la señal de datos a su nivel original.

Las características importantes de estos equipos son las siguientes:

Conectar diferentes segmentos de red de una LAN

Reenviar cada paquete que recibe

Un repetidor es un regenerador, no un amplificador

Los repetidores operan en la capa física del modelo OSI

Hubs

Un Hub es básicamente un repetidor multipuerto, actúa como concentrador y conecta múltiples cables provenientes de diferentes conexiones. Los concentradores no pueden filtrar datos, por lo que los paquetes de datos se envían a todos los dispositivos conectados, el dominio de colisión de todos los hosts conectados a través de Hub sigue siendo uno.

Los Hubs no tienen inteligencia para encontrar la mejor ruta para los paquetes, las consecuencias: ineficiencia y desperdicio.

Bridge

Un bridge o un puente opera en la capa de enlace de datos. Es un repetidor con funcionalidad adicional de filtrado al leer las direcciones MAC de origen y destino. También se usa para interconectar dos LAN que funcionan en el mismo protocolo. Tiene un puerto de entrada y salida único, lo que lo convierte en un dispositivo de 2 puertos.

Switch o conmutador

El switch es un puente de múltiples puertos, es un dispositivo de capa de enlace de datos. El conmutador es muy eficiente, realiza una verificación de errores antes de reenviar paquetes. En otras palabras, el conmutador divide el dominio de colisión de los hosts, pero el dominio de difusión sigue siendo el mismo.

Router

Los enrutadores enlazan dos o más redes diferentes, estas pueden constar de varios tipos de segmentos de red LAN. Un enrutador recibe paquetes y selecciona la ruta óptima para reenviar el paquete a través de la red.

Los enrutadores crean una tabla de todas las direcciones de los dispositivos, llamada tabla de enrutamiento. Con ella, el enrutador envía una transmisión desde la fuente ​​hacia el destino a través de la mejor ruta. Los enrutadores funcionan en el nivel de red del modelo OSI.

Gateway

Las puertas de enlace son dispositivos de conexión multipropósito para crear uniones entre redes diferentes. Son capaces de convertir el formato de los paquetes de un entorno, a otro formato. Funcionan como agentes de mensajería que toman datos de un sistema, los interpretan y transfieren a otro sistema.

Dispositivos de capa física: repetidores y concentradores (HUBs)

Los repetidores son componentes que actúan a nivel puramente físico (N1) y sirven para ampliar el alcance de la red. Simplemente, repiten (y con ello amplían / regeneran) la señal recibida sin actuar a nivel lógico, esto es, sin realizar ningún control o análisis de la misma y sin aislar segmentos de la red. A nivel lógico son únicamente una parte más del medio (un trozo de cable, o parte del aire). Algunos permiten cambiar de medio físico (no de velocidad).

Los concentradores (hubs) son repetidores con varios puertos. Un concentrador simula un único segmento Ethernet entre todas las estaciones que se conectan a el. Como cualquier otro repetidor actúan a nivel físico (N1) retransmitiendo las tramas que se reciben en un puerto a todos los puertos restantes, independientemente de que estén libres u ocupados, por lo que también propagan las colisiones. Todos los puertos de un concentrador deben ser de la misma velocidad. En los inicios de Fast Ethernet, dado el alto coste de los conmutadores, aparecieron concentradores de doble velocidad (dual-speed hubs) que en realidad eran dos concentradores unidos internamente por un puente.

Tipos de Hub

Concentrador activo: Estos concentradores cuentan con su fuente de alimentación y pueden limpiar, amplificar y retransmitir la señal junto con la red. Sirven tanto como repetidor como centro de cableado. Se utilizan para extender la distancia máxima entre nodos.

Concentrador pasivo: Estos concentradores recogen el cableado de los nodos y la alimentación del concentrador activo. Estos concentradores retransmiten señales a la red sin depurarlas ni amplificarlas, y no pueden utilizarse para ampliar la distancia entre nodos.

Hub inteligente: Funciona como un concentrador activo e incluye funciones de gestión remota. Además, proporciona velocidades de datos flexibles a los dispositivos de red. Permite al administrador supervisar el tráfico que pasa por el concentrador y configurar cada puerto.

Las desventajas de una red con hubs

Los hubs son una tecnología vulnerable y obsoleta. Además de los déficits de velocidad ya mencionados y de la falta de flexibilidad en cuanto a la transferencia de datos y los destinatarios seleccionados, una red con hubs también es bastante susceptible de tener fallos de seguridad. Ya que la red, por ejemplo, no se puede poner en cuarentena y su tráfico de datos no se puede proteger. Cualquier problema de seguridad o de privacidad afecta inmediatamente a todos los hosts conectados.

¿Para qué se utilizan los hubs hoy en día?

Por las razones expuestas anteriormente, los hubs se utilizan cada vez menos en la actualidad. Su falta de flexibilidad ya no está al día y la escasa velocidad supone un gran obstáculo, puesto que los volúmenes de datos cada vez son mayores. Una posible área de aplicación para los hubs que hoy en día sigue siendo muy común es la ampliación de redes antiguas. También se pueden utilizar para hacer streaming de contenido multimedia a distintos dispositivos. Asimismo, los hubs se siguen utilizando para análisis de redes. En este caso, la falta de flexibilidad es en realidad una ventaja: dado que todos los datos de la red llegan a todos los puertos, no se necesita ningún puerto espejo adicional para leer y analizar los datos de una red.

En el siguiente video podrá visualizar una explicación sobre las diferencias de los HUBs, Switches y Routers, con el profesor al cual he seguido durante un tiempo y realizado los cursos, por lo cual recomiendo el mismo para explicar esta comparación.