Guia de Dispositius de Xarxa: Concentradors, Encaminadors, Ponts i Commutadors

Dispositius de Xarxa de Capa 1 i Capa 2

Concentradors (Hubs o Repetidors Multiport)

Els concentradors reben un senyal en un port i el copien a tots els ports del concentrador, de manera que tots els elements de la xarxa reben els senyals. Són elements de Capa 1 (Física), ja que només regeneren i reenvien els senyals de xarxa com un repetidor. Actuen com a punt de connexió central per als diversos elements de la xarxa.

• Funció: Regenerar i retransmetre senyals.
• Capa OSI: 1 (Física).
• Ports habituals: 8, 16 o 24 ports.

Col·lisions i Domini de Col·lisió

Una col·lisió es produeix quan dos paquets de dades intenten propagar-se al mateix temps pel mateix medi físic. Tots els elements de la xarxa connectats al mateix medi físic reben els senyals que envia un mateix element.

L’àrea de la xarxa en què es produeix la col·lisió s’anomena domini de col·lisió (o domini d’amplada de banda). Si una xarxa està formada per ordinadors, concentradors i repetidors, tots els elements es troben al mateix domini de col·lisió.

Pont (Bridge)

El pont és un dispositiu de Capa 2 (Enllaç de Dades) que s’utilitza per crear dos segments de xarxa. La seva instal·lació és útil quan la distància entre dos concentradors és massa gran o quan es volen evitar dominis de col·lisió.

Cada segment creat pel pont tindrà un domini de col·lisions diferent, cosa que permet aprofitar millor l’amplada de banda. No obstant això, tots els elements continuen formant part del mateix domini de difusió.

Funció del Pont (Bridge): Filtratge i Inundació

El pont filtra les trames de Capa 2 sense ocupar-se dels protocols de xarxa, realitzant els passos següents:

1. Quan rep les dades, compara l’adreça MAC de destinació amb les adreces MAC emmagatzemades a les seves taules.
2. Filtratge: Si l’adreça MAC de destinació pertany al mateix segment de xarxa, el pont no envia les dades a la resta de segments. Així es redueix el trànsit innecessari.
3. Commutació: Si l’adreça MAC pertany a un altre segment, l’envia exclusivament al segment al qual pertany.
4. Inundació (Flooding): Si l'adreça MAC és desconeguda, l’envia i la difon a tots els segments.

Commutadors (Switch)

Els commutadors són elements de Capa 2 (Enllaç de Dades) que regeneren el senyal i el commuten. La commutació es realitza al maquinari, basant-se en les adreces MAC, creant una connexió dedicada entre els ports commutats. Això permet aprofitar totalment l’amplada de banda, un procés conegut com a microsegmentació.

• Els commutadors amb tecnologia full duplex no tenen col·lisions.
• Tots els elements connectats a un commutador es troben al mateix domini de difusió.
• Actualment, hi ha commutadors de gamma alta que funcionen en mode multicapa i són capaços d’executar funcions de Capa 3.

Dispositius de Xarxa de Capa 3 i Seguretat

Encaminadors (Routers)

L'encaminador és un dispositiu de Capa 3 (Xarxa) que s’utilitza per interconnectar xarxes diferents. Tot i que els protocols de comunicació de les diferents xarxes han de ser iguals i compatibles a les capes superiors, els nivells inferiors 1 i 2 poden diferir sense afectar l’encaminament.

Funció Bàsica de l'Encaminador

La seva funció bàsica és dirigir els paquets que rep fins a la seva destinació després d’haver trobat la millor ruta. Per fer-ho:

1. Quan rep un paquet, n'extreu l’adreça de destinació (adreça IP).
2. Decideix la millor ruta a partir de l'algorisme i la taula d’encaminament que utilitzi.

Un encaminador disposa de les seves pròpies adreces a nivell de xarxa (IP).

Dispositiu de Seguretat (Firewall)

Aquest element va néixer amb el propòsit de millorar la seguretat a Internet. Un dispositiu de seguretat (sovint un firewall) no és més que un encaminador amb la capacitat addicional d’observar i filtrar el trànsit que hi circula, autoritzant o denegant el pas segons les polítiques establertes.

Marca el límit de seguretat entre la xarxa local d’una organització i l’exterior, protegint els recursos interns de la xarxa.