II.3.1 - Introducción

Problema:

• Pretendemos que dialoguen usuarios que están conectados a redes de distintas tecnologías (p.ej.: Ethernet, Token Ring, FDDI, X.25, Frame Relay, ATM...). 

• Pueden estar soportadas por medios físicos diferentes (fibra óptica, coaxial fino o grueso, par trenzado, etc.) 
• Pueden tener diferentes velocidades (FDDI a 100 Mbps y Ethernet a 10 Mbps). 
• Su MTU (Maximum Transmission Unit), es decir el tamaño máximo de transmisión, también puede ser diferente. 
• Unas subredes pueden ser orientadas a conexión y otras no. 
• En unos casos el servicio que ofrezcan será fiable (X.25) y en otros no (Ethernet). 

• Sistemas intermedios: Son sistemas auxiliares que interconectan subredes y que no incluirán todos los niveles OSI (probablemente hasta el 3 o menos).

Pueden ser desde simples conectores a routers muy complejos. 

 La idea es que sólo se puede establecer un diálogo nivel a nivel cuando estos son iguales. Cuando no lo son, es necesario el sistema intermedio para convertir de un protocolo a otro. 
Según el nivel que marca la diferencia sea el físico, el de enlace o el de red, tendremos: 

FIGURA II.44 Esquema OSI de una interconexión.

• Interconexión a nivel físico. 
• Interconexión a nivel de enlace. 
• Interconexión a nivel de red. 
• Nivel de Interred.

Todos los niveles son iguales salvo el nivel físico. 

FIGURA II.45 Interconexión a nivel físico.

A estos dispositivos se les llama: 

• Repetidores: son activos y como tales amplifican la señal además de convertir formatos. 
• Adaptadores de impedancias: son pasivos. 

• Red Ethernet con coaxial a un lado y par trenzado al otro. 
• Si tenemos varios edificios que cablear, puede que no sea posible unirlos directamente, pues la cobertura de una red Ethernet no pasa de los 100-200 metros.

Lo que sí podemos hacer por ejemplo, es usar un par de repetidores por edificios a conectar y unirlos con fibra óptica. 

FIGURA II.46 Solución al problema de cobertura.

• Utilización de Hubs, que amplifican y distribuyen todas las señales que les llegan a todas las estaciones conectadas.

Conceptualmente es igual que si todos estuvieran conectados al mismo cable. 

FIGURA II.47 Interconexión mediante HUBs.

II.3.3 - Interconexión a nivel de enlace

En este caso es el nivel 2 el que diferencia ambas subredes (si además el 1 es diferente usaríamos esto mismo). 

 

FIGURA II.48 Interconexión a nivel de enlace.

Estos sistemas intermedios (denominados bridges o puentes) deben ser inteligentes (CPU + memoria), pues deben entender y procesar las tramas de nivel 2. 

 Funcionamiento:

 

FIGURA II.49 Funcionamiento de un bridge.

• El bridge se dedica a escuchar las tramas del Token Ring(TR) y de Ethernet.

Cada trama que llega se copia en su memoria interna. 
• La CPU analiza C2 (cabecera de nivel 2 del TR en este caso). Si el destino está en el TR descarta la trama, pues se supone que de A a B llegará sin problemas.

Si el destino está en la red Ethernet, crea una cabecera C2' (cabecera Ethernet de nivel 2) convirtiendo C2 y rellena el campo de datos con los datos originales (los de C2).

• Si los protocolos son muy distintos, no vale este esquema.
• Si la longitud máxima de las tramas es diferente, tengo que obligar al que la tiene mayor a transmitir sólo a la longitud máxima del menor (o bien usar un router, pero ya a nivel 3).

• Entornos locales (Ethernet, Token Ring...), que han sido ambos estandarizados por el mismo organismo (IEEE) y tienen una estructura de cabeceras parecidas.
• Util para redes iguales con distintas velocidades (frecuente en TR).
• También se usa para unir varios segmentos del mismo tipo (Ethernet por ejemplo) con el fin de obtener mayor privacidad. El tráfico local de cada segmento no será enviado a otros.

Sólo se enviarán los que tengan dirección destino en otro segmento. 
(De otra forma podría pinchar el cable y ver todo el tráfico que circule e incluso utilizar analizadores de protocolo). 

 

FIGURA II.50 Ejemplo de utilización de un bridge.

FIGURA II.51 Interconexión a nivel de red.

FIGURA II.52 Funcionamiento de un router.

Se observa que las PDUs de nivel superior se encapsulan en el campo de datos de los niveles inferiores. 

 Funcionamiento:

• Después de copiar en memoria la trama de nivel 2, corta y tira su cabecera.
• Del campo de datos saca la trama de nivel 3 y analiza su cabecera (C3).
• En base a C3: 
• Encaminará.
• Generará C3' y en definitiva otra PDU de nivel 3 (con los mismos datos que tenía la de C3).
• Generará tramas de nivel 2 con C2' (la dirección origen de C2' será el punto (1) de la figura y no la del TR como ocurría en el caso anterior).

 Problema:

• Es muy difícil de implementar y sólo es posible en el caso de redes muy parejas. 

• Enterrar los problemas de incompatibilidad bajo un nuevo nivel. 

FIGURA II.53 Nivel de interred.

FIGURA II.54 Funcionamiento del router con nivel de interred.

• El paso de CI a CI' ya no es una conversión de protocolos, pues ahora estamos siempre en el mismo protocolo.

Serán muy parecidas (a excepción de algunos contadores, como el del contador de saltos, etc.). 
• C3' y C2' se generarán desde CI' (CI). C3 y C2 se tiran. 

• Mayor número de niveles implica más cabeceras y más datos de control. Como consecuencia de ello la eficiencia disminuye.

• SNICP (SubNetwork Independent Convergence Protocol): Este es el protocolo independiente de la subred y es el que implementamos ahora.
• SNCDP (SubNetwork Dependent Convergence Protocol): Es el protocolo de convergencia que traduce de uno a otro. 
• SNACP (SubNetwork Access Protocol): Este sí depende de la subred (será el X.25, FDDI, etc.).