Dispositivos IP
Que es un switch ?
Los switches son dispositivos que filtran y encaminan paquetes de datos entre segmentos (sub-redes) de redes locales. Operan en la capa de enlace (capa 2) del modelo OSI, debiendo ser independientes de los protocolos de capa superior.
Las LANs que usan switches para conectar segmentos son llamadas switched LANs (LANs conmutadas) o, en el caso de redes Ethernet, switched Ethernet LANs.
Conceptualmente, los switches podrían ser considerados bridges multi-puertas. Técnicamente, bridging es una función de la capa 2 del modelo OSI, y todos los patrones actuales de red, como Ethernet, Token Ring y FDDI, pueden ser conectados a través de bridges o switches. 
Los switches detectan qué estaciones están conectadas en cada uno de los segmentos de sus puertos. Examinan el tráfico de entrada, deducen las direcciones MAC de todas las estaciones conectadas a cada puerto, y usan esta información para construir una tabla de direccionamiento local.
Los paquetes recibidos, en vez de ser enviados a todas los puertos, son enviados sólo hacia el puerto correspondiente a la dirección de destino.
Muchos switches usan una arquitectura basada en ASIC (Application Specific Switching Circuits), en vez de los microprocesadores tradicionales, permitiendo con esto una mayor velocidad en la conmutación, y un abaratamiento del costo.
Clasificacion de los Switches
En cuanto al método de direccionamiento de los paquetes utilizados: store-and-forward, cut-through o adaptative cut through.
Store-and-Forward
Los switches Store-and-Forward guardan cada paquete en un buffer antes de encaminarlo hacia el puerto de salida. Mientras el paquete está en el buffer, el switch calcula el CRC y mide el tamaño del paquete. Si el CRC falla, o el tamaño es muy pequeño o muy grande (un cuadro Ethernet tiene entre 64 bytes y 1518 bytes) el paquete es descartado. Si todo se encuentra en orden, el paquete es encaminado hacia el puerto de salida.
Ese método asegura operaciones sin error y aumenta la confianza de la red. Pero el tiempo utilizado para guardar y chequear cada paquete añade un tiempo de demora importante al procesamiento de los paquetes.
La demora total es proporcional al tamaño de los paquetes: cuanto mayor es el paquete, mayor el delay.
Cut-Through
Los Switches Cut-Through fueron proyectados para reducir esta demora. Esos switches minimizan el delay leyendo sólo los 6 primeros bytes de datos del paquete, que contiene la dirección de destino, e inmediatamente encaminan el paquete.
Pero este tipo de switch no detecta paquetes corruptos causados por colisiones (conocidos como runts), ni errores de CRC. Cuanto mayor es el número de colisiones en la red, mayor será el ancho de banda que consume al encaminar paquetes corruptos.
El segundo tipo de switch cut-through, fragment free, fue proyectado para eliminar ese problema. En este caso, el switch siempre lee los primeros 64 bytes de cada paquete, asegurando que el paqeute tenga por lo menos el tamaño mínimo, y evitando el encaminamiento de runts por la red.
Adaptative Cut-Through
Los switches que procesan paquetes en el modo adaptativo soportan tanto store-and-forward como cut-through. Cualquiera de los modos puede ser activado por el administrador de la red, o el switch puede ser lo bastante inteligente como para escoger entre los dos métodos, basado en el número de paquetes con error que pasan por los puertos.
Cuando el número de cuadros corruptos alcanza un cierto nivel, el switch puede cambiar del modo cut-through a store-and-forward, volviendo al modo anterior cuando la red se normalice.
Los switches cut-through son mas utilizados en pequeños grupos de trabajo y pequeños departamentos. En esas aplicaciones es necesario un buen throughput, ya que los errores potenciales de red quedan en el nivel del segmento, sin impactar la red corporativa.
Los switches store-and-forward son utilizados en redes corporativas, donde es necesario un check de errores y se necesita de buenos throughput.
Sólo cuando funcionan en el modo store-and-forward, los switches store-and-forward o Adaptative cut-through poseen la capacidad de soportar más de un tipo de LAN (como por ejemplo Ethernet y Fast Ethernet), pues son los únicos con capacidad de "buferización" de paquetes, condición necesaria para la posterior conversión del formato del paquete MAC, o del método de señalización.
Segmentación de las sub-redes
En cuando a la forma de segmentación de las sub-redes, pueden ser clasificados como switches de capa 2 (Layer 2 Switches), switches de capa 3 (Layer 3 Switches), o switches de capa 4 (Layer 4 switches).
Layer 2 Switches
Son los switches tradicionales, que funcionan como bridges multi-puertos. Su principal finalidad es de dividir una LAN en múltiples dominios de colisión, o, en los casos de las redes en anillo, segmentar la LAN en diversos anillos.
Los switches de capa 2 posibilitan, por lo tanto, múltiples transmisiones simultáneas, la transmisión de una sub-red no interfiriendo en las otras sub-redes. Los switches de capa 2 no consiguen, sin embargo, filtrar broadcasts, multicasts (en el caso en que más de una sub-red contenga las estaciones pertenecientes al grupo multicast de destino), ni cuadros cuyo destino aún no haya sido incluido en la tabla de direccionamiento.
Layer 3 Switches
Son los switches que, además de las funciones tradicionales de la capa 2, incorporan algunas funciones de routeo, como por ejemplo la determinación del camino de repaso basado en informaciones de capa de red (capa 3), validación de la integridad del cableado de la capa 3 por checksum, y soporte a los protocolos de ruteo tradicionales (RIP, OSPF, etc)
Los switches de capa 3 soportan también la definición de redes virtuales (VLAN's), y posibilitan la comunicación entre las diversas VLAN's, sin la necesidad de utilizar un router externo.
Por permitir la unión de segmentos de diferentes DOMINIOS DE BROADCAST, los switches de capa 3 son particularmente recomendados para la segmentación de LAN's muy grandes, donde la simple utilización de switches de capa 2 provocaría una pérdida de performance y eficiencia de la LAN, debido a la cantidad excesiva de broadcasts.
Se puede afirmar que la implementación típica de un switch de capa 3 es más escalable que un router, pues éste último utiliza las técnicas de ruteo a nivel 3 y repaso a nivel 2 como complementos, mientras que los switches sobreponen la función de ruteo encima del switching, aplicando el ruteo donde sea necesario.
Layer 4 Switches
Están en el mercado hace poco tiempo, y hay una controversia en relación con la adecuada clasificación de estos equipos. Muchas veces son llamados de Layer 3+ (Layer 3 Plus).
Básicamente, incorpora a las funcionalidades de un switch de capa 3 la habilidad de implementar la aplicación de políticas y filtros a partir de informaciones de capa 4 o superiores, como puertas TCP y UDP, o SNMP, FTP, etc.
Clasificación de los Switches Layer 3.
Existen dos tipos básicos de Switches Layer 3:
Paquete-por-Paquete (Packet by Packet) y Layer-3 Cut-through.
Básicamente, un switch Packet By Packet es un caso especial de switch Store-and-Forward pues, al igual que éstos, bufferiza y examina el paquete, calculando el CRC del cuadro MAC, y además decodifica el título de la capa de red para definir su ruta a través del protocolo de ruteo adoptado.
Un switch Layer 3 Cut-Through (no confundir con switch Cut-Through, así clasificado cuanto al método de encaminamiento de los paquetes), examinan los primeros campos, determinan la dirección de destino (a través de la información de los "headers" de capa 2 y 3) y, a partir de este instante, establecen una conexión punto a punto (a nivel 2), examinando sólo la informacion de nivel 2, para conseguir una alta tasa de transferencia de paquetes.
Cada fabricante tiene su proyecto propio para posibilitar la identificación correcta de los flujos de datos. Como ejemplo, tenemos el "IP Switching" de Ipsilon, el "SecureFast Virtual Networking de Cabletron", el "Fast IP" de 3Com.
El único proyecto adoptado como un estándar de hecho, implementado por diversos fabricantes, es el MPOA (Multi Protocol Over ATM). El MPOA, en desmedro de su comprobada eficiencia, es complejo y bastante caro de implementar, y limitado en cuanto a backbones ATM.
Además, switch Layer 3 Cut-Through, a partir del momento en que la conexión punto a punto es establecida, podrá funcionar en el modo "Store-and-Forward" o "Cut-Through"
SKYPE
● El más conocido de los softphones y quizás un responsable importante de la popularización de la VozIP
● Creado por los fundadores de Kazaa: Zennström y Friis.
● Descargado (según skype.com): 236.259.232 veces
● Skype fue comprada por la firma de subastas por Internet EBay por 2.100 millones de dolares.
● Las comunicaciones de Voz viajan cifradas por la red, utiliza un protocolo propietario.
SKYPE: VENTAJAS
● Disponible para muchas plataformas: MS Windows, Mac
OSX, GNU Linux, Pocket PC
● Codificación de audio con mucha calidad y gran compresión: 3-16 kilobytes / segundo
● Conferencias de llamadas. Envío de Video (V2.x)
● Firewall / Nat discover: En casi todas las situaciones funciona sin necesidad de configurar PNAT
SKYPE: PROBLEMAS, PROTOCOLO CERRADO
● ¿Qué están haciendo con mis paquetes de voz?
– Creadores de la Red Kazaa bajo sospecha de distribuir spyware de forma intencionada.
● ¿Qué están haciendo con mi ancho de banda?
– Utilizarlo para otros clientes de Skype.
● No es posible programar nuevos clientes a medida.
● Interconexión con otras redes: el salto a la red telefónica pública solo puede realizarse con el sistema SkypeOut, lo cual no favorece la competencia.
● Integración profesional: No existen centralitas que soporten el protocolo de Skype, tampoco teléfonos puros (USB sí).
COUNTERPATH X-PRO
● Software privado, con licencia para distribución con marca propia o compartida.
● Disponible para MS Windows, GNU Linux, Mac OSX y
Pocket PC.
● Soporta el estandar SIP y prácticamente todos los codecs disponibles.
COUNTERPATH X-PRO: VENTAJAS
● Disponible para descarga la versión gratuita X-Lite
● Soporte de múltiples conversaciones simultáneas.
● Soporte de múltiples proxys configurados.
● Soporte para utilización de STUN Server.
● Utilización de registros SRV.
● Configuraciones Avanzadas: DTMF, RTP...
● Ligero e intuitivo.
COUNTERPATH X-PRO: DESVENTAJAS
● No soporta IAX2, H323.
● Es software privativo.
TWINKLE
● Softphone para GNU Linux
● Entorno KDE (no requisito)
TWINKLE: VENTAJAS
● Licencia GPL.
● Interfaz de configuración muy amigable.
● Soporta múltiples perfiles.
● Soporta llamadas utilizando SRV DNS.
● Permite la utilización de STUN.
TWINKLE: DESVENTAJAS
● No soporta el codec G.729 (debido a la necesidad de una licencia), tampoco es posible con fines educativos.
● No soporta IAX2, ni H323.
● No hay versiones para MS Windows o Mac OSX.
TELÉFONOS IP
¿QUE SON?
● Son aparatos telefónicos con la misma apariencia física que los teléfonos tradicionales.
● Utilizan tecnologías VozIP y normalmente permiten realizar ciertas funcionalidades avanzadas (llamada en espera, ...).
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
● Normalmente soportan un único protocolo de VozIP (SIP,
IAX2, H323).
● Soportan una serie de codecs, el famoso G.729 casi siempre está entre ellos.
● Se conectan directamente a la Red IP
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES (II)
● Se configuran desde los menús del propio teléfono o por interfaz web:
CARACTERÍSTICAS AVANZADAS
● Dual Lan: Algunos teléfonos disponen de dos conectores RJ45 e implementan funciones de switch, de esta forma no es necesario tirar cableado nuevo para los nuevos dispositivos IP
CARACTERÍSTICAS AVANZADAS (II)
● Manos Libres
● Conector auriculares/micrófono:
● Display LCD: Caller ID / Agenda
● “Autoprovisioning”: Autoconfiguración automática de los parámetros de configuración desde un servidor remoto.
ADAPTADORES IP: ¿QUE SON ?
● Son dispositivos (hardware) que permiten conectar un telefóno analógico a la red IP utilizando protocolos de VozIP.
ADAPTADORES IP: TIPOS DE ADAPTADORES
● ATA: Analog Telephone Adapter, el caso más normal, tienen un conectr FXS para teléfono analógico normal y envían por VozIP a traves del conector LAN, soportan SIP normalmente.
● FXS to USB: Permiten conectar un teléfono normal a un PC, enviando y recibiendo el audio. Requieren un softphone instalado para VozIP.
● FXO to USB: Casi siempre relacionados con Skype, permiten reenviar las llamadas recibidas por Skype por una linea normal.
ADAPTADORES IP: CARACTERÍSTICAS ATA
● Soportan SIP o IAX2 normalmente, varios codecs (entre ellos, casi siempre el G.729).
● Tienen uno o dos interfaces FXS para conectar 2 teléfonos analógicos.
● Cada teléfono puede ser registrado a un proxy VozIP distinto.
● Soportan caller ID, tonos de llamada distintivos, llamada en espera ..
GATEWAYS: ¿QUE SÓN ?
● Por definición aceptada, permiten interconectar la telefonía tradicional con la telefonía por IP (Voz IP).
● Se integran con la red telefónica pública con interfaces analógicos o enlaces digitales.
● Los adaptadores también pueden ser considerados como gateways, a pequeña escala.
● Generalmente, los adaptadores que realizan funciones de routing/NAT IP, son considerados gateways.
GATEWAYS: CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
● Generalmente funcionan en dos sentidos: las llamadas recibidas por IP se envían a PSTN/FXS o las llamadas recibidas por interfaces FXS se envían por IP.
● Soportan generalmente SIP o H.323, así como numerosos codecs (G.711, G.729 casi siempre).
● Pueden ser utilizados de forma integrada con las centralitas tradicionales: transformando la llamada analógica de la centralita en llamada por IP, de forma totalmente transparente.
GATEWAYS: FXS -> VOZIP
● Disponen 1 o más interfaces FXS para conectar teléfonos o
lineas de enlace de centralitas
GATEWAYS: FXO -> VOZIP
● Interfaz FXO para conectar una línea de operador.
● Tres funciones principalmente:
– Discrimnar en salida: llamar por IP o PSTN
– Utilizar la linea como backup, es decir, en caso de fallo de Internet o del proveedor VoIP, las llamadas pueden ser encaminadas por PSTN tradicional.
– Recibir llamadas por PSTN y encaminarlas por VozIP.
