Empezamos repitiendo esto de las colisiones, pues, como nos pudimos imaginar de la reflexión que planteamos al final de charla anterior, cuanto más crezca la red, naturalmente ira habiendo cada vez más colisiones, pues son más los ETD que están peleando por el mismo medio físico.
Hagamos un breve alto en el camino, para explicar en detalle, esto de los conectores "T" o BNC. Si un ETD genera tráfico desde el extremo de esta "T", al llegar la corriente eléctrica al centro de la "T", la señal sigue su camino hacia ambos extremos de la “T", de igual forma que cuando en mi casa empleo un enchufe triple y conecto dos lámparas al mismo, cuando lo enchufo se encienden ambas lámparas, pues la señal eléctrica cuando llegó a a esa "T" se propagó en todas las direcciones.
En algún momento de la historia de estas redes, a alguien se le ocurrió preguntarse entonces: ¿por qué en vez de "T" no empleo un dispositivo que en vez de bifurcar la señal por dos bocas, lo pueda hacer por 8, 16, 24, 48, etc?... y así nacieron los dispositivos denominados Hub.
El Hub, que duró pocos años, por lo que seguiremos explicando a continuación, fue un dispositivo fundamental, pues dio origen a las arquitecturas de redes Estrella y/o jerárquica para las redes Ethernet, que hasta el momento solo podían ser del tipo Bus. Es decir, marca un hito importante en el concepto de arquitectura de redes.
Historia de los Switch.
Como acabamos de comentar, la vida de los Hubs, fue muy breve, pues el problema de las colisiones, en las cada vez más populares redes Ethernet, hacía que estas redes pierdan muchísima eficiencia al sumar, por ejemplo, más de cien ETD en la misma, pues cada vez había más equipos peleando por el medio.
La primera solución, llegó de la mano de lo que se llamó “Bridge” (o puente). Este dispositivo, se pensó con el concepto de “memoria caché ARP” (por Address Resolution Protocol). Este protocolo que se trata en detalle en la charla 17, por ahora nos basta con mencionar, que sirve para asociar una dirección “MAC” con una dirección “IP” (ambos temas que también se desarrollarán en las siguientes charlas).
Al querer transmitir un ETD y meter información en la red, uno de los campos que inyecta en la misma, es su propia dirección de este nivel de enlace, que como veremos más adelante, se suele llamar dirección MAC. La gran idea de un Bridge, es colocarlo entre medio de cualquiera de estos cables coaxiales, e imaginemos que tiene una oreja en cada extremo del mismo, es decir por un lado, excucha el tráfico que le llega de la izquierda, y por el otro, el de la derecha. A medida que va escuchando las direcciones MAC que le llegan de cada lado, las va almacenando en su respectiva “caché ARP” (una para la interfaz derecha y otra para la interfaz izquierda). Al principio, cuando aún no tiene almacenada suficiente información en sus caché ARP, al recibir cualquier trama Ethernet, pues no le queda otra opción que reenviarla por la otra interfaz.
Pero a medida que va almacenando en sus memorias ARP las debidas “tablas de direcciones MAC” (esta etapa se llama aprendizaje), llegará un momento que si le llega por la izquierda una trama que va dirigida a otra MAC que justamente, también está a la izquierda, entonces ¿para qué la va a reenviar por la derecha?, si ambas están en el lado izquierdo. Lo mismo si recibe una trama por la derecha que va dirigida a otra MAC que también está en la derecha, entonces ¿para qué la va a reenviar por la izquierda?
Fijaros que cada vez que un ETD de la derecha desee comunicarse con otro de la derecha, simultáneamente, uno de la izquierda podría estar comunicándose con otro de la izquierda, con ello hemos optimizado el tráfico al doble de su capacidad, separando nuestra red LAN en dos dominios de colisión.
El nacimiento de los Bridges, permite por primera vez optimizar el tráfico de las redes LAN, mejorando su rendimiento substancialmente, por medio de separarlas en diferentes dominios de colisión. Es decir, cada lado del mismo se peleará entre sí, de forma independiente.
Por supuesto, que cuando un ETD de un lado, desea comunicarse con uno del otro lado, entonces el problema continua. Pero ahora que la idea ya estaba sembrada, fijaros que es natural plantearse:
¿Qué sucedería si en vez de tener dos bocas y dos memorias caché ARP, tuviera “x” bocas y “x” memorias ARP?
Si hemos seguido esta lógica hasta aquí, comprenderemos perfectamente como funciona un “Switch”.
Un switch, es un dispositivo que tiene varias bocas y en cada una de ellas su propia memoria caché ARP, por lo tanto a medida que va aprendiendo qué direcciones MAC tiene en cada una de ellas, puede establecer comunicaciones “punto a punto” entre las mismas, y con ello, tener tantos dominios de colisión, como bocas posea.
Con los switchs, que son los dispositivos por excelencia hoy en día en el nivel de enlace, se pueden armar verdaderas arquitecturas de red de miles de ETD, con unos niveles de segregación y eficiencia óptimos, llegando a velocidades de cientos de gigabits por segundo, y reduciendo las colisiones al mínimo.
