Los
puentes son mecanismos para conectar varias LAN . Generalmente conectan
LAN con idénticos protocolos de capa física y de acceso al
medio ( MAC ) . Se podría pensar en construir una LAN grande en
vez de conectar varias LAN mediante puentes , pero :
vCuando
hay una sola LAN , un fallo en una zona , bloquearía toda la LAN
. Cuando se conectan varias LAN con puentes , el fallo en una LAN no implica
el fallo en la otra .
vVarias
LAN pequeñas tienen mayores prestaciones que una grande , sobre
todo porque las longitudes de cableado son menores .
vEl
establecer varias LAN en vez de una sóla , mejora las condiciones
de seguridad , ya que hay áreas que deben ser más seguras
y así se implementan con una LAN conectada con las otras LAN .
vCuando
ha dos LAN separadas geográficamente , es más sencillo y
barato conectarlas con un puente que usar cable coaxial por ejemplo .
Los
puentes , al conectar dos LAN con el mismo protocolo MAC , no cambian el
contenido de las tramas ; su única función es captar las
tramas de una LAN y repetirlas en la otra LAN , sin modificarlas .
Los
puentes deben tener una memoria temporal para albergar las tramas a intercambiar
de LAN .
Además
, los puentes deben conocer el direccionamiento suficiente para saber qué
tramas van a una LAN y qué otras va a otra LAN .
Los
puentes deben tener capacidad de interconectar más de dos LAN .
Desde
el punto de vista de cada estación , todas las demás estaciones
están en su misma LAN y es el puente el encargado de encaminar las
tramas .
Otras
funciones adicionales que pueden tener los puentes son encaminamientos
hacia otros puentes , y de esta forma pueden saber los costes para llegar
de unas estaciones a otras . . Además , los puentes temporales pueden
tener memorias donde guardar tramas a la espera de envío cuando
hay saturación en las líneas .
Los
puentes realizan su actividad en la capa de acceso al medio . Por lo tanto
, su única funciones encaminar la trama a la LAN de destino , sin
añadir ninguna información adicional a la trama suministrada
por la MAC del emisor .
Hay
puentes que sólo se encargan de retransmitir tramas a LAN de destino
, sin realizar encaminamiento . Pero hay puentes que realizan encaminamiento
.
El
encaminamiento es necesario cuando los puentes conectan más de dos
LAN . Esto es así porque hay que decidir si las tramas , para llegar
a su destino , deben de ser encaminadas hacia ciertas LAN o hacia otras
( ya que habrá LAN que no lleven la trama a su destino ) .
También
puede ocurrir que falle un camino hacia una estación de destino
, de forma que el puente debe de hacerse cargo de este fallo e intentar
encaminar las tramas hacia otros caminos que no fallen . Es decir que el
puente debe de ser capaz de alterar sus encaminamientos previstos para
adaptarse a la incidencias en las redes que conecta .
Los
puentes tienen de antemano unas rutas predefinidas para el tránsito
de tramas , y en el caso de que haya dos caminos posibles , se selecciona
generalmente el de menos saltos .Cada puente debe tener una matriz para
saber los encaminamientos dependiendo de a qué estación se
desee enviar la trama .Es decir
que por cada LAN que conecta el puente , debe de haber una columna y tantas
filas como estaciones contenga esa LAN .
Una
vez realizado esto , es fácil encaminar las tramas a las LAN de
destino .
El
inconveniente principal de estos puentes es su limitación para adaptarse
a condiciones cambiantes , aunque tiene ventajas en cuanto a sencillez
y bajo coste .
Estos
puentes automatizan un proceso de creación de tablas de encaminamiento
actualizadas . Es decir , su información cambia dinámicamente
.
Hay
tres procesos en la creación del árbol de expansión
:
vReenvío
de tramas :
en un principio , el puente tiene sus tablas de encaminamiento vacías,
de forma que inicialmente utiliza la técnica de inundación
( envía las tramas a todas las direcciones posibles ) y conforme
va rellenando las tablas de encaminamientos , su conocimiento de dónde
debe enviar cada trama dependiendo de la dirección de destino va
aumentando . Para esto , utiliza puertos de forma que va asociando cada
dirección a un puerto que conecta con una LAN o con otro puente
.
vAprendizaje
de direcciones
:
para mantener la actualización permanente de las tablas , el puente
utiliza los campos de direccionamiento de la trama MAC . Cada vez que llega
una trama al puente , éste mira la dirección de donde proviene
y comprueba si esta dirección ya existe en sus tablas , y en caso
de que no exista o de que se haya modificado , la actualiza con los datos
obtenidos de la trama .
vAlgoritmo
del árbol de expansión
: para
evitar bucles cerrados ( ya que puede ocurrir que dos puentes se pasen
tramas desconocidas de forma ininterrumpida ) , se utiliza la teoría
de grafos que dice que es posible construir un árbol de expansión
sin ciclos a partir de cualquier grafoconectado
. Para realizar esto , los puentes deben de pasarse información
, que es mediante un protocolo especial de puentes . Además , cuando
dos LAN están conectadas por más de un puente , se eliminan
todos los puentes excepto uno . Este proceso de creación de un árbol
de expansión debe de hacerlo el propio sistema de puentes sin intervención
de usuarios .
La
norma IEEE 802.5 ha creado un estándar en el que la estación
de origen incluye ya en la trama el encaminamiento , y el puente sólo
debe leerlo para saber si debe retransmitir la trama o no . Sus características
principales son :
vFuncionamiento
básico
:
la estación de origen debe d4e elegir el encaminamiento e incluir
esta información en la trama . De esta forma , el puente sólo
debe mantener información sobre su identificador ( ya que el emisor
debe conocer la ruta a seguir por la trama ) y sobre las LAN que conecta
.
vDirectivas
de encaminamiento y modos de direccionamiento
:hay
4 órdenes que puede llevar implícitas una trama desde el
origen :
1.Nulo
: la trama sólo puede llegar a estaciones de su misma LAN .
2.Sin
difusión : sólo se describe una ruta posible , las demás
no se pueden utilizar .
3.Difusión
a través de todas las rutas : la trama se difunde a todas las rutas
posibles ( pueden llegar muchas copias al destino ) .
4.Difusión
a través de una única ruta : la trama se encamina a todas
las rutas posibles , pero el empleo del algoritmo de árbol de expansión
, sólo llega una trama al destino .
vDescubrimiento
y selección de rutas :hay
tres formas posibles de que una estación e origen puede encaminar
su trama al destino :
1.Se
carga manualmente la información en cada estación , lo que
es sencillo pero no hace posible la automatización del proceso de
encaminamiento y además es difícil de hacerse funcionar cuando
hay fallos en los encaminamientos .
2.Una
estación en cada LAN mantiene la información de encaminamientos
respecto al exterior , y las demás estaciones de esa LAN sólo
consultan a esta estación de información sobre sus encaminamientos
.
3.Cada
estación debe de buscar su encaminamiento por su cuenta .
La
norma IEEE sólo utiliza la opción 3 . Cada estación
origen envía una trama de control a una estación de destino
de forma que cuando ésta recibe la trama , responde informando sobre
el camino que ha seguido esta trama . De esta forma , de todas las respuestas
recibidas por la trama origen , selecciona la más idónea
y la guarda en su base de datos para las siguientes tramas .