viernes, 13 de enero de 2017

Comparación de conmutación de capa 2 y conmutación de capa 3 y Cisco Express Forwarding - CCNA1 V5 - CISCO C5



1. Comparación de conmutación de capa 2 y conmutación de capa 3

Además de determinar los diversos factores de forma de switch, es posible que también sea necesario elegir entre un switch LAN de capa 2 y un switch de capa 3.

Recuerde que los switches LAN de capa 2 llevan a cabo los procesos de conmutación y filtrado solo según la dirección MAC de la capa de enlace de datos (capa 2) del modelo OSI y dependen de los routers para pasar datos entre subredes IP independientes (consulte la figura 1).

Como se muestra en la figura 2, un switch de capa 3, como el Catalyst 3560, funciona de manera similar a un switch de capa 2, como el Catalyst 2960, pero en lugar de utilizar solo la información de la dirección MAC de la capa 2 para las decisiones de reenvío, los switches de capa 3 también pueden utilizar la información de la dirección IP. En lugar de aprender qué direcciones MAC están vinculadas con cada uno de sus puertos, el switch de Capa 3 puede también conocer qué direcciones IP están relacionadas con sus interfaces. Esto permite que el switch de capa 3 también dirija el tráfico a través de la red sobre la base de la información de la dirección IP.

Los switches de Capa 3 son también capaces de llevar a cabo funciones de enrutamiento de Capa 3, con lo cual se reduce la necesidad de colocar routers dedicados en una LAN. Dado que los switches de Capa 3 cuentan con un hardware de conmutación especializado, pueden normalmente enviar datos con la misma rapidez con la que pueden conmutar.

Figura 1


Figura 2


2. Cisco Express Forwarding

Los dispositivos Cisco que admiten conmutación de capa 3 utilizan Cisco Express Forwarding (CEF). Este método de reenvío es muy complejo, pero afortunadamente, como sucede con todas las buenas tecnologías, gran parte de lo que sucede se produce “detrás de escena”. Por lo general, CEF requiere muy poca configuración en los dispositivos Cisco.

Básicamente, CEF desacopla la interdependencia estricta habitual entre la toma de decisiones de capa 2 y de capa 3. Lo que lentifica el reenvío de paquetes IP es la referencia constante en ambos sentidos entre las construcciones de capa 2 y capa 3 dentro de un dispositivo de red. Entonces, en la medida en que se puedan desacoplar las estructuras de datos de capa 2 y la capa 3, se acelera el reenvío.

Los dos componentes principales de la operación de CEF son los siguientes:
  • Base de información de reenvío (FIB)
  • Tablas de adyacencia
La FIB es conceptualmente similar a una tabla de enrutamiento. Un router utiliza la tabla de enrutamiento para determinar el mejor camino hacia una red de destino sobre la base de la porción de red de la dirección IP de destino. Con CEF, la información que antes se almacenaba en la caché de la ruta se almacena ahora en varias estructuras de datos para la conmutación CEF. Las estructuras de datos proporcionan búsquedas optimizadas para un reenvío de paquetes eficaz. Los dispositivos de red utilizan la tabla de búsqueda de FIB para tomar decisiones de conmutación basadas en el destino sin tener que acceder a la caché de la ruta.

La FIB se actualiza cuando se producen cambios en la red y contiene todas las rutas conocidas hasta ese momento.

La tabla de adyacencia mantiene las direcciones de siguiente salto de la capa 2 para todas las entradas de FIB.

La separación de la información de posibilidad de conexión (en la tabla FIB) y de la información de reenvío (en la tabla de adyacencia), ofrece varias ventajas:
  • La tabla de adyacencia se puede crear independientemente de la tabla FIB, lo que permite que ambas se creen sin que haya paquetes en proceso de conmutación.
  • La reescritura del encabezado MAC utilizada para reenviar paquetes no se almacena en las entradas de caché, por lo tanto, los cambios en una cadena de reescritura de encabezado MAC no requiere la invalidación de las entradas de caché.
CEF está habilitado de manera predeterminada en la mayoría de los dispositivos Cisco que realizan conmutación de capa 3.


Espero haber ayudado en algo. Hasta la próxima oportunidad!











  

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