Tabla Direcciones MAC
Resumen
Explica la forma en que un Switch arma su tabla de direcciones MAC y reenvía las tramas. ¡¡Empieza a aprender CCNA 200-301 gratis ahora mismo!!
¡Bienvenido!: Este tema forma parte del Módulo 7 del curso de Cisco CCNA 1, para un mejor seguimiento del curso puede ir a la sección CCNA 1 para guiarte del índice.
1. Fundamentos de Switch
Ahora que sabes todo sobre las direcciones MAC de Ethernet, es hora de hablar sobre cómo un Switch usa estas direcciones para reenviar (o descartar) tramas a otros dispositivos en una red. Si un Switch solo reenvía todas las tramas que recibió a todos los puertos, tu red estaría tan congestionada que probablemente se detendría por completo.
Un Switch Ethernet de capa 2 usa direcciones MAC de capa 2 para tomar decisiones de reenvío. No tiene conocimiento de los datos (protocolo) que se transportan en la porción de datos de la trama, como un paquete IPv4, un mensaje ARP o un paquete IPv6 ND. El Switch toma sus decisiones de reenvío basándose únicamente en las direcciones MAC Ethernet de capa 2.
Un Switch Ethernet examina su tabla de direcciones MAC para tomar una decisión de reenvío para cada trama, a diferencia de los Hubs Ethernet heredados que repiten bits en todos los puertos excepto el puerto entrante. En la imagen, el Switch de cuatro puertos acaba de encenderse. La tabla muestra la tabla de direcciones MAC que aún no ha aprendido las direcciones MAC para las cuatro PC conectadas.
Nota: Las direcciones MAC se acortan a lo largo de este tema con fines de demostración.
Nota: En ocasiones, la tabla de direcciones MAC se denomina tabla de memoria de contenido direccionable (CAM). Aunque el término “tabla CAM” es bastante común, en este curso nos referiremos a ella como “tabla de direcciones MAC”.
2. Switch: Aprendizaje y Reenvío (Learning y Forwarding)
El Switch construye dinámicamente la tabla de direcciones MAC al examinar la dirección MAC de origen de las tramas recibidas en un puerto. El Switch reenvía tramas buscando una coincidencia entre la dirección MAC de destino en la trama y una entrada en la tabla de direcciones MAC.
Haz clic en los botones Aprender y Reenviar para obtener una ilustración y una explicación de este proceso.
Learning o Aprendizaje
Examina la dirección MAC de origen.
Cada trama que ingresa a un Switch se verifica para obtener nueva información para aprender. Lo hace examinando la dirección MAC de origen de la trama y el número de puerto donde la trama ingresó al Switch. Si la dirección MAC de origen no existe, se agrega a la tabla junto con el número de puerto entrante. Si la dirección MAC de origen existe, el Switch actualiza el temporizador de actualización para esa entrada. Por defecto, la mayoría de los Switches Ethernet mantienen una entrada en la tabla durante 5 minutos.
En la imagen, por ejemplo, la PC-A está enviando una trama Ethernet a la PC-D. La tabla muestra que el Switch agrega la dirección MAC para PC-A a la tabla de direcciones MAC.
Nota: Si la dirección MAC de origen existe en la tabla pero en un puerto diferente, el Switch trata esto como una nueva entrada. La entrada se reemplaza con la misma dirección MAC pero con el número de puerto más actual.
Forwarding o Reenvío
Encuentra la dirección MAC de destino
Si la dirección MAC de destino es una dirección de unidifusión, el Switch buscará una coincidencia entre la dirección MAC de destino de la trama y una entrada en su tabla de direcciones MAC. Si la dirección MAC de destino está en la tabla, reenviará la trama al puerto especificado. Si la dirección MAC de destino no está en la tabla, el Switch reenviará la trama a todos los puertos excepto el puerto entrante. Esto se llama unidifusión desconocida.
Como se muestra en la imagen, el Switch no tiene la dirección MAC de destino en su tabla para PC-D, por lo que envía la trama a todos los puertos excepto el puerto 1.
Nota: Si la dirección MAC de destino es una broadcast o una multidifusión, la trama también se inunda todos los puertos excepto el puerto entrante.
3. Filtrado de Tramas
Cuando un Switch recibe tramas de diferentes dispositivos, puede llenar su tabla de direcciones MAC examinando la dirección MAC de origen de cada trama. Cuando la tabla de direcciones MAC del Switch contiene la dirección MAC de destino, puede filtrar la trama y reenviar un solo puerto.
Haz clic en cada botón para obtener una ilustración y una explicación de cómo un switch filtra tramas.
En la imagen, la PC-D responde a la PC-A. El Switch ve la dirección MAC de la PC-D en la trama entrante en el puerto 4. El Switch coloca la dirección MAC de la PC-D en la tabla de direcciones MAC asociada con el puerto 4.
A continuación, dado que el Switch tiene la dirección MAC de destino para la PC-A en la Tabla de direcciones MAC, enviará la trama solo al puerto 1, como se muestra en la imagen.
Luego, la PC-A envía otra trama a la PC-D como se muestra en la imagen. La tabla de direcciones MAC ya contiene la dirección MAC para PC-A; por lo tanto, el temporizador de actualización de cinco minutos para esa entrada se restablece. Luego, debido a que la tabla del switch contiene la dirección MAC de destino para PC-D, envía la trama solo por el puerto 4.
4. Vídeo: Tablas de Direcciones MAC en Switches Conectados
Un switch puede tener muchas direcciones MAC asociadas a un solo puerto. Esto es común cuando el switch está conectado a otro switch. El switch tiene una entrada independiente en la tabla de direcciones MAC para cada trama recibida con una dirección MAC de origen diferente.
Haz clic en Reproducir en la figura para ver una demostración de cómo dos switches conectados crean tablas de direcciones MAC.
5. Vídeo: Envío de Trama al Gateway Predeterminado
Cuando un dispositivo tiene una dirección IP ubicada en una red remota, la trama de Ethernet no se puede enviar directamente al dispositivo de destino. En cambio, la trama de Ethernet se envía a la dirección MAC del gateway predeterminado: el router.
En la ilustración, haz clic en Reproducir para ver una demostración de cómo la PC-A se comunica con el gateway predeterminado.
Nota: En el vídeo, el paquete IP que se envía de la PC-A al destino en una red remota tiene como dirección IP de origen la de la PC-A y como dirección IP de destino, la del host remoto. El paquete IP de retorno tiene la dirección IP de origen del host remoto, y la dirección IP de destino es la de la PC A.
6. Laboratorio: Visualización de Tabla de Direcciones MAC del Switch
En esta práctica de laboratorio se cumplirán los siguientes objetivos:
- Parte 1: Construcción y configuración de la red
- Parte 2: Examinar la tabla de direcciones MAC del switch
Glosario: Si tienes dudas con algún término especial, puedes consultar este diccionario de redes informáticas.
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