Qué son los switches Cisco y cómo funcionan

Los switches Cisco son dispositivos de red de capa 2 utilizados para crear dominios de colisión más pequeños. Al crear dominios de colisión más pequeños, los usuarios tienen acceso completo al ancho de banda y admiten la transmisión de datos full duplex. Además, los switches protegen las redes de bucles de enrutamiento y mantienen el tráfico local. Los switches utilizan tecnología de puente para lograr estas funciones. Las tecnologías de puente implementadas por los switches Cisco se basan en el estándar IEEE 802.1d, que define el puente Ethernet a través del uso de puentes transparentes.

Puentes transparentes

Los puentes transparentes constan de estos cinco procesos de puente:

• Learning (Aprendizaje)
• Flooding (Inundación)
• Forwarding (Reenvío)
• Filtering (Filtrado)
• Aging (Envejecimiento)

Aprendizaje

Cuando un switch opera en modo de puente transparente y recibe un marco, debe analizar las direcciones MAC de origen y destino del marco. El switch utiliza esta información para construir una tabla de reenvío. El primer paso en este proceso es el aprendizaje.

A medida que cada marco ingresa al switch, se aprende la dirección MAC de origen y se coloca en una tabla de reenvío. Esta tabla de reenvío contiene la dirección MAC de origen del marco y el puerto del switch que recibió el marco. A continuación, se analiza la dirección de destino. El switch examina la dirección de destino contenida en el encabezado de enlace de datos del marco y verifica la dirección de destino frente a las direcciones contenidas en la tabla de reenvío. Si la dirección de destino no se encuentra en la tabla de reenvío, el switch pasa al proceso de inundación.

Para reiterar el proceso, un switch recibe un marco. El switch analiza las direcciones MAC de origen y destino. Se agrega la dirección de origen a la tabla de reenvío y se verifica la dirección de destino en la tabla de reenvío. Si la dirección de destino no se encuentra en la tabla de reenvío, el marco se inunda en todos los puertos del switch.

Reenvío

Ahora pasemos al siguiente paso del proceso, el reenvío. El marco de inundación unicast se recibe por su destinatario previsto. Cuando el host de destino responde al remitente original del marco, el switch analiza las direcciones de origen y destino del marco. La dirección de origen se aprende y se almacena en la tabla de reenvío. La dirección de destino se compara con la tabla de reenvío. Esta vez, el switch encuentra una coincidencia para la dirección MAC de destino y reenvía el marco solo por el puerto del switch designado por la tabla de reenvío.

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Filtrado

Como se mencionó anteriormente, una de las responsabilidades de un switch es mantener el tráfico local. Un switch lo logra mediante el filtrado. El filtrado ocurre cuando se recibe un marco unicast y las direcciones de origen y destino están listadas en la tabla de reenvío con el mismo puerto del switch. Esto ocurre cuando varios hosts comparten el mismo puerto del switch. Por ejemplo, supongamos que un grupo de hosts está conectado a un concentrador Ethernet y ese concentrador Ethernet está conectado a un solo puerto del switch. Cuando estos hosts se comunican dentro del grupo, el switch recibe estos marcos, pero los filtra porque estos marcos no necesitan ser reenviados a otros puertos del switch.

Envejecimiento

El último proceso en el puente transparente es el envejecimiento. Cada vez que un switch aprende una dirección MAC, la dirección MAC y el puerto del switch se almacenan en la tabla de reenvío. El switch marca estas entradas con un sello de tiempo. De manera predeterminada, Cisco almacena las entradas de la tabla de reenvío durante cinco minutos. Cuando se agota el temporizador de cinco minutos, las entradas de la tabla de reenvío se eliminan.

Visualización de la tabla de reenvío

Puedes ver la tabla de reenvío en la familia de switches Catalyst 5000 mediante el siguiente comando:

Console> (enable) show cam dynamic

Con este comando, el administrador de red puede ver la tabla de reenvío y descubrir si el tráfico se está reenviando, filtrando o inundando.

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