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Concentrador Ethernet

Concentrador Ethernet 10BASE-T de 4 puertos con puerto MDI-X/MDI seleccionable
Concentrador Ethernet de 8 puertos con un conector 10BASE2 y ocho puertos 10BASE-T

Un concentrador Ethernet , concentrador activo , concentrador de red , concentrador repetidor , repetidor multipuerto o simplemente concentrador [a] es un dispositivo de hardware de red para conectar varios dispositivos Ethernet entre sí y hacer que actúen como un solo segmento de red . Tiene múltiples puertos de entrada/salida (E/S), en los que una señal introducida en la entrada de cualquier puerto aparece en la salida de cada puerto excepto el entrante original. [1] Un concentrador funciona en la capa física . [2] Un concentrador repetidor también participa en la detección de colisiones, reenviando una señal de atasco a todos los puertos si detecta una colisión . Además de los puertos 8P8C estándar (" RJ45 "), algunos concentradores también pueden venir con un conector BNC o un conector de interfaz de unidad de conexión (AUI) para permitir la conexión a segmentos de red 10BASE2 o 10BASE5 heredados.

Los concentradores están prácticamente obsoletos, y han sido reemplazados por conmutadores de red, excepto en instalaciones muy antiguas o aplicaciones especializadas. A partir de 2011, la conexión de segmentos de red mediante repetidores o concentradores ha quedado obsoleta según el estándar IEEE 802.3. [3] [4] [5]

Función de la capa física

Un dispositivo de red de capa 1, como un concentrador, transfiere datos, pero no gestiona el tráfico que lo atraviesa. Todo paquete que entra en un puerto se repite en la salida de todos los demás puertos, excepto el puerto de entrada. En concreto, cada bit o símbolo se repite a medida que fluye hacia dentro. Por tanto, un concentrador repetidor solo puede recibir y reenviar a una única velocidad. Los concentradores de doble velocidad constan internamente de dos concentradores con un puente entre ellos. Dado que cada paquete se repite en todos los demás puertos, las colisiones de paquetes afectan a toda la red, lo que limita su capacidad general.

Un concentrador de red es un dispositivo poco sofisticado en comparación con un conmutador . Como repetidor multipuerto , funciona repitiendo las transmisiones recibidas desde uno de sus puertos a todos los demás puertos. Es consciente de los paquetes de la capa física , es decir, puede detectar su inicio ( preámbulo ), una línea inactiva ( brecha entre paquetes ) y detectar una colisión que también propaga enviando una señal de atasco . Un concentrador no puede examinar ni gestionar más a fondo el tráfico que pasa por él. [6] Un concentrador no tiene memoria para almacenar datos y solo puede gestionar una transmisión a la vez. Por lo tanto, los concentradores solo pueden funcionar en modo semidúplex . Debido a un dominio de colisión más grande , las colisiones de paquetes son más probables en redes conectadas mediante concentradores que en redes conectadas mediante dispositivos más sofisticados. [2]

Conexión de varios concentradores

La necesidad de que los hosts puedan detectar colisiones limita la cantidad de concentradores y el tamaño total de una red construida con concentradores (una red construida con conmutadores no tiene estas limitaciones). Para redes de 10 Mbit/s construidas con concentradores repetidores, se debe seguir la regla 5-4-3 : se permiten hasta cinco segmentos (cuatro concentradores) entre dos estaciones finales cualesquiera. [6] Para redes 10BASE-T, se permiten hasta cinco segmentos con cuatro repetidores entre dos hosts cualesquiera. [7] Para redes de 100 Mbit/s, el límite se reduce a tres segmentos entre dos estaciones finales cualesquiera, e incluso eso solo se permite si los concentradores son de Clase II. Algunos concentradores tienen puertos de pila específicos del fabricante que permiten combinarlos de una manera que permite más concentradores que un simple encadenamiento a través de cables Ethernet, pero aún así, es probable que una red Fast Ethernet grande requiera conmutadores para evitar los límites de encadenamiento de los concentradores. [2]

Funciones adicionales

La mayoría de los concentradores detectan problemas típicos, como colisiones excesivas y parloteo en puertos individuales, y dividen el puerto, desconectándolo del medio compartido. Por lo tanto, la Ethernet de par trenzado basada en concentrador es generalmente más robusta que la Ethernet basada en cable coaxial (por ejemplo, 10BASE2), donde un dispositivo con mal comportamiento puede afectar negativamente a todo el dominio de colisión . [6] Incluso si no se divide automáticamente, un concentrador simplifica la resolución de problemas porque los concentradores eliminan la necesidad de resolver fallas en un cable largo con múltiples tomas; las luces de estado en el concentrador pueden indicar la posible fuente del problema o, como último recurso, los dispositivos se pueden desconectar de un concentrador uno a la vez con mucha más facilidad que de un cable coaxial. [ cita requerida ]

Para que los datos pasen a través del repetidor de manera utilizable de un segmento al siguiente, la velocidad de trama y de datos debe ser la misma en cada segmento. Esto significa que un repetidor no puede conectar un segmento 802.3 (Ethernet) y un segmento 802.5 (Token Ring) o un segmento de 10 Mbit/s a Ethernet de 100 Mbit/s. [ cita requerida ]

Buje de doble velocidad

En los primeros días de Fast Ethernet, los conmutadores Ethernet eran dispositivos relativamente caros. Los concentradores tenían el problema de que si había algún dispositivo 10BASE-T conectado, toda la red debía funcionar a 10 Mbit/s. Por lo tanto, se desarrolló un compromiso entre un concentrador y un conmutador, conocido como concentrador de doble velocidad . Estos dispositivos utilizan un conmutador interno de dos puertos, que conecta los segmentos de 10 Mbit/s y 100 Mbit/s. Cuando un dispositivo de red se activa en cualquiera de los puertos físicos, el dispositivo lo conecta al segmento de 10 Mbit/s o al segmento de 100 Mbit/s, según corresponda. Esto obviaba la necesidad de una migración de todo o nada a las redes Fast Ethernet. Estos dispositivos se consideran concentradores porque el tráfico entre dispositivos conectados a la misma velocidad no se conmuta. [ cita requerida ]

Ethernet rápido

Los concentradores y repetidores de 100 Mbit/s se dividen en dos clases diferentes: los de clase I retrasan la señal un máximo de 140 bits. Este retraso permite la traducción/recodificación entre 100BASE-TX, 100BASE-FX y 100BASE-T4. Los concentradores de clase II retrasan la señal un máximo de 92 bits. Este retraso más corto permite la instalación de dos concentradores en un único dominio de colisión. [8]

Gigabit Ethernet

Los concentradores repetidores están definidos en los estándares para Gigabit Ethernet [9], pero no han aparecido productos comerciales [10] debido a la transición de la industria a la conmutación.

Usos

Históricamente, la principal razón para comprar concentradores en lugar de conmutadores era su precio. A principios de la década de 2000, había poca diferencia de precio entre un concentrador y un conmutador de gama baja. [11] Los concentradores aún pueden ser útiles en circunstancias especiales:

Uno de los primeros concentradores Ethernet, el HP Starlan para StarLAN , el primer estándar de Ethernet sobre par trenzado, se anunció en 1986. [14] Su sucesor, el Starlan 10, se anunció en 1987. [15] En 1994, la industria había comenzado a cambiar hacia la conmutación. [16]

Véase también

Notas

  1. ^ Los conmutadores de red a veces se denominan concentradores de conmutación.

Referencias

  1. ^ Cláusula 9.1 de IEEE 802.3-2012
  2. ^ abc Dean, Tamara (2010). Guía de redes de Network+ . Delmar. págs. 256–257.
  3. ^ IEEE 802.3 9. Unidad repetidora para redes de banda base de 10 Mb/s
  4. ^ IEEE 802.3 27. Unidad repetidora para redes de banda base de 100 Mb/s
  5. ^ IEEE 802.3 41. Unidad repetidora para redes de banda base de 1000 Mb/s
  6. ^ abc Hallberg, Bruce (2010). Networking: A Beginner's Guide, quinta edición . McGraw Hill. págs. 68-69.
  7. ^ Charles Spurgeon (16 de febrero de 2000). "Capítulo 13: Pautas de configuración de segmentos múltiples". Ethernet: la guía definitiva. ISBN 978-1-56592-660-8. Recuperado el 8 de enero de 2012. La ruta de transmisión permitida entre dos DTE puede constar de hasta cinco segmentos, cuatro conjuntos de repetidores (incluidas las AUI opcionales), dos MAU y dos AUI.
  8. ^ "¿Cuál es la diferencia entre los concentradores de clase I y clase II?" Intel. Consultado el 16 de marzo de 2011.
  9. ^ Cláusula 41 de IEEE 802.3
  10. ^ Neil Allen (18 de octubre de 2009). Guía de mantenimiento y resolución de problemas de redes. Fluke Networks . ISBN 9780321647627.
  11. ^ Matthew Glidden (octubre de 2001). "Switches and Hubs". Acerca de este blog particular sobre Macintosh . Consultado el 9 de junio de 2011 .
  12. ^ "Tutorial de rastreo, parte 1: Interceptación del tráfico de red". Blog de seguridad de redes NETRESEC. 11 de marzo de 2011. Consultado el 13 de marzo de 2011 .
  13. ^ Ethernet Powerlink Standardization Group (2018), Especificación del perfil de comunicación Ethernet POWERLINK. Versión 1.4.0 (PDF) , pág. 35 , consultado el 6 de mayo de 2019
  14. ^ "HP adopta el plan Starlan". Network World . 1986-11-06. pág. 6.
  15. ^ "La red LAN de 10 Mbit/seg. de HP no necesita cableado especial". Computerworld . 31 de agosto de 1987.
  16. ^ "La estrategia de cambio será clave en la colisión de los mercados de Internet". Network World . 21 de febrero de 1994.

Enlaces externos