Mientras los repetidores permiten que la LAN se extienda más allá de las limitaciones normales, aún existe el límite en la cantidad de nodos que pueden conectarse. Los puentes ("bridge") y conmutadores ("switch"), en virtud de su habilidad de soportar segmentos completos Ethernet en cada uno de sus puertos, permiten a la LAN crecer significativamente. Adicionalmente, puentes y conmutadores de red, filtran selectivamente sólo los paquetes que necesitan ser transmitidos a cada segmento - lo que aumenta las prestaciones en cada segmento y en la propia red global. Proporcionando más flexibilidad para topologías de red y mejores prestaciones, los puentes y conmutadores seguirán ganando popularidad entre los administradores de redes.
La función de un puente es interconectar redes separadas. Los puentes pueden conectar tipos de redes diferentes (como Ethernet y Fast Ethernet) o redes del mismo tipo. Los puentes trazan las direcciones de Ethernet de los nodos que residen en cada segmento de la red y permiten sólo el tráfico necesario para atravesar el puente. Cuando un paquete es recibido por el puente, el puente determina el segmento fuente y destino. Si ambos segmentos son el mismo, el paquete se descarta ("se filtra"); si los segmentos son diferentes, el paquete es "remitido" al segmento correcto. Adicionalmente, los puentes previenen que todos los paquetes erróneos se extiendan, no remitiéndolos. A los puentes se les denomina dispositivos "store and forward" (almacenar y remitir) porque estudian el paquete Ethernet completo antes de tomar la decisión de filtrarlo o remitirlo. El filtrado y la regeneración de paquetes remitidos permite a la tecnología de los puentes, dividir una red en dominios de colisión separados. Ello permite emplear distancias mayores y más repetidores en el diseño de una red.
La mayoría de los puentes auto-aprenden, lo que significa que ellos mismos determinan las direcciones Ethernet del usuario en cada segmento, construyendo una tabla según los paquetes pasan a través de la red. Esta capacidad de auto-aprendizaje de direcciones incrementa dramáticamente la posibilidad de crear bucles en redes que tienen muchos puentes.
Tan pronto como cada dispositivo ha aprendido la configuración de la red, un bucle presenta la información de conflictos en el segmento en que una dirección específica se localiza y obliga al dispositivo a remitir todo el tráfico. El Algoritmo Spanning Tree Protocol es una norma del software (especificaciones IEEE 802.1d) para describir cómo los puentes y conmutadores pueden comunicarse para evitar bucles en la red.
Intercambiando paquetes denominados BPDU, los puentes y conmutadores establecen un único camino para alcanzar cada segmento de la red. En algunos casos, un puerto de un conmutador o puente puede ser desconectado si existe otro camino al mismo segmento. El proceso de transmitir los paquetes BPDU es continuo, por lo que si un puente o conmutador falla repentinamente, el resto de los dispositivos reconfiguran sus rutas para permitir que cada segmento sea alcanzado. En algunos casos, los administradores de la red diseñan bucles en redes con puentes, de forma que si un puente o conmutador falla, el algoritmo Spanning Tree calculará la ruta alternativa en la configuración de la red. Para que esto funcione correctamente, todos los conmutadores y puentes de la red deben de soportar este protocolo.
Conmutadores EthernetLos conmutadores ("switch") Ethernet son una ampliación del concepto de puentes. ¿Si tiene sentido unir dos redes a través de un puente, por qué no desarrollar un dispositivo que pueda unir entre si cuatro, seis, 10 o más redes juntas? Eso es exactamente lo que hace un conmutador. Los conmutadores LAN tienen, básicamente, dos arquitecturas, "store and forward" (almacenar y remitir) y "cut through" (cortar y atravesar). Inicialmente, los modelos "cut through", tenían una ventaja de velocidad porque cuando un paquete entra en el conmutador, sólo se examina la dirección del destino antes de remitirlo a su segmento de destino. Un conmutador "store and forward", por otro lado, acepta y analiza el paquete completo antes de remitirlo a su destino. Ello conlleva más tiempo para examinar el paquete entero, pero permite al conmutador detectar ciertos errores del paquete e impedir su propagación a través de la red. Actualmente, la velocidad de los conmutadores "store and forward" ha alcanzado a los "cut through" hasta el punto en que la diferencia entre ambos es mínima. Hay también, un gran número de conmutadores híbridos que mezclan ambas arquitecturas.
Ambos conmutadores separan la red en dominios de colisión, permitiendo extender las reglas de diseño de la red. Cada uno de los segmentos conectados a un conmutador Ethernet tiene el ancho de bando completo de 10 Mbps., compartido por menos usuarios, lo que resulta en unas mejores prestaciones (en oposición a los concentradores que sólo permiten compartir el ancho de banda de una sola red Ethernet).
Los nuevos conmutadores ofrecen enlaces de gran velocidad, como FDDI, Fast Ethernet o ATM, que pueden usarse para comunicar conmutadores o proporcionar anchos de banda superiores a servidores particularmente importantes que tienen mucho tráfico. Una red compuesta de varios conmutadores unidos mediante enlaces se denomina "troncal colapsado".
Los routers o encaminadores trabajan de una manera similar a los conmutadores y puentes ya que filtran el tráfico de la red. En lugar de hacerlo según las direcciones de los paquetes, lo hacen en función de los protocolos. Los routers nacieron de la necesidad de dividir la red lógica en lugar de físicamente. El precio que se paga por la remisión inteligente y filtrado, se calcula, generalmente, en términos de la velocidad de la red; el encaminamiento conlleva más tiempo que un conmutador o puente, pero en redes más complejas realmente mejora la eficacia.
Conforme se agregan más dispositivos a la red, aumenta la importancia del problema de su gestión. Dos cosas son críticas en términos de gestión de la red:
(1) la habilidad de verificar que un dispositivo está conectado y funcionando correctamente y (2) la habilidad de usar dispositivos para proporcionar información acerca de cómo la propia red está funcionando. Permítanos examinar pasado, presente y futuro de la técnicas de gestión.
Ampliación de los Diámetros de la Red en Fast Ethernet
Gestión serie: Probablemente el más viejo y uno de los sistemas más populares es la gestión mediante un puerto serie. En este caso, para acceder a un dispositivo se emplea un terminal o puerto serie de un PC. La limitación de esta solución de gestión es que no se conecta una red aunque los servidores serie están cambiando esta situación.
Gestión Telnet: Para los dispositivos que soportan las conexiones IP, es normalmente posible realizar telnet a un puerto de gestión en esos dispositivos. El uso de telnet permite administración sobre la red pero tiene la limitación de que si el dispositivo desconectado o averiado, no podrá hacerse la conexión telnet.
Conmutadores y Ethernet Dedicado
SNMP (Protocolo de Administración de Red Simple o "Simple Network Management Protocol") esta basado en IP y define un conjunto de objetos que los administradores pueden interrogar en los dispositivos de red. Estos objetos se definen como atributos MIB (Base de Información de Gestión o "Management Information Base") y puede ser propietarios o adecuarse a las normas establecidas. El software SNMP ejecutándose en un servidor puede acceder a la información de SNMP en dispositivos de la red que soportan el protocolo. Como ejemplos de software de administración podemos mencionar HP Openview y el NetManager de Sun, que ofrecen gráficas mejorando la presentación de la información SNMP.
RMON (MIB de Monitorización Remota o "Remote Monitoring MIB") proporciona un nivel más alto de información que SNMP. Cuando un dispositivo lo soporta, RMON se ejecuta continuamente y permite al administrador de la red ver estadísticas, configurar condiciones de alarma que puedan emitir "trampas" o anotarse en una tabla y marcar ciertos eventos cuando tienen lugar. RMON se popularizará tan pronto como los nuevos conmutadores y circuitos integrados incorporen soporte para RMON.
Gestión de Navegador Web: Según las normas para navegadores Web y el lenguaje de JAVA scripting se van desarrollando, muchas aplicaciones futuras de administración para los dispositivos conectados en redes, utilizarán herramientas de Internet. Usando bien aplicaciones basadas en plataformas o incluso los servidores de http residentes en dispositivos individuales, los administradores de la red podrán llegar a cualquier dispositivo simplemente conectando al URL apropiado.
