Redes de Área Local. enlace de datos. Eduardo Interiano

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Concepción Blázquez Cabrera
hace 7 años
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1 Redes de Área Local Capítulo 4: Ethernet y la capa de enlace de datos Eduardo Interiano

2 Ethernet Introducción, antecedentes Tecnologías y cableado Ethernet Operación de Ethernet IEEE 802.2: Logical Link Control Direccionamiento físico Método de acceso al medio Ventajas y desventajas de Ethernet

3 Antecedentes de Ethernet Es la tecnología de LAN más usada en la actualidad ; implementada originalmente en XEROX en Su creador Robert Metcalfe se basó en ALOHA, desarrollado por Norm Abramson En 1983 se publica como estándar ANSI/IEEE Utiliza las topologías bus y estrella en banda base (baseband); aunque también en banda ancha (broadband). d)

4 Las tecnologías Ethernet Existen varias tecnologías Ethernet que han evolucionado desde la Ethernet original Para nombrarlas se usan letras y números Tipo de modulación VVmodXX Velocidad en Mbps Tipo de medio

5 Tecnologías Ethernet Velocidades Mbps Modulación Medio Descripción 10 BASE 2 5 T 100 BASE T FastEthernet F Coaxial delgado Coaxial grueso Cable UTP Cable UTP Fibra óptica 1000 BASE T Cable UTP GigabitEthernet g F Fibra óptica

6 Los tipos más comunes de topologías físicas en Ethernet Bus Estrella extendida Estrella

7 Tipos de transmisión en Ethernet BANDABASE La señal transmitida por el medio no sufre ningún tipo de modulación, se transmite en banda base. Este es el tipo más usado en redes Ethernet BROADBAND La señal se modula como en la televisión por cable, usando división de frecuencia

8 Tecnologías Ethernet (2) ETHERNET 10BASE5, 10BASE2 10BASET FAST ETHERNET (IEEE 802.3u, 1995) 100BASET4, 100BASETX, 100BASEFX GIGABIT ETHERNET (IEEE 802.3z, 1998) 1000BASET, 1000BASEFX

9 Fast Ethernet: Tecnologías Tipos de Fast Ethernet Características Usa topología física estrella Longitud máxima de 100 metros por segmento de cable UTP y de 500 metros con fibra multimodo

10 Gigabit Ethernet: Tecnologías Tipos de Gigabit Ethernet Características Soporta autoconfiguración de velocidades como lo hace FastEthernet Usa topología física estrella

11 Comparando OSI e IEEE Introducción a las redes Ethernet, 2009

12 La capa de enlace de datos La IEEE subdividió la capa de enlace de datos en dos subcapas: La subcapa LLC (Logical i l Link Control) o subcapa de control de enlace lógico La subcapa MAC (Media Access Control) o subcapa de control de acceso al medio

13 IEEE 802.2: Control de enlace lógico (LLC: Logical Link Control) Fue creada con el propósito de proporcionar a las capas superiores (capa de red) una interfaz independiente de la tecnología empleada en la capa de enlace de datos y en la capa física Esconde las diferencias entre las varias clases de redes IEEE 802 Provee una interfaz y formato único a la capa de red El protocolo, formato e interfaz es muy similar al protocolo HDLC

14 Estándares IEEE 802 (extracto) Nivel MAC de puentes y su administración Control de enlace lógico (LLC: Logical Link Control) CSMA/CD (Ethernet, 10BASE5, 10BASE2, 10BASET, 10Broad36) Token Bus (MAP/TOP) Token Ring (IBM 4 ó 16Mbps) Red de área metropolitana (MAN: Metropolitan Area Network) Red de área local l en banda ancha (Broadband Local Area Network) ) Fibra óptica con CSMA/CD Integración de sistemas para voz y datos Seguridad Redes inalámbricas VG Any LAN

15 La subcapa MAC Se encarga de la topología lógica de la red y del método de acceso a ésta Cada tecnología de red tiene una subcapa MAC diferente En la subcapa MAC residen las direcciones MAC. Una dirección MAC (Media Access Control) ( ) posee seis bytes y se escribe como 12 dígitos hexadecimales.

16 Tecnología de broadcast Tipos de mensajes Unicast Multicast Broadcast Broadcast

17 Ethernet: protocolo de la subcapa MAC La forma en que las redes Ethernet transmiten sus datos se llama datagrama o trama Las tramas tienen una longitud mínima de 64 bytes y una longitud máxima de 1518 bytes (1522 para IEEE802.1Q)

18 Trama Ethernet e IEEE Ethernet /IEEE Tipo/

19 Descripción de la trama Ethernet (1) Preámbulo: Para sincronizar los receptores (7 bytes ). Delimitador del inicio de trama (SDF: Start Frame Delimiter): es el byte Indica dónde realmente inician los campos de información útil. Dirección destino (Destination Address): ) contiene la dirección MAC de la computadora destino(media Access Control). Dirección fuente (Source Address): La dirección MAC de la computadora que originó la trama.

20 Descripción de la trama Ethernet (2) Tipo de trama o longitud (Type or Length): Para Ethernet este campo determina el tipo de trama que se está enviando; para el campo de longitud, este valor indica el número de bytes del campo de información. Límite para longitud < 2048d o 0800h. Datos: Aquí viajan los datos e información acerca del protocolo de comunicaciones que se está usando. Secuencia de verificación de trama (FCS o CRC): Es un código de redundancia cíclica de 32 bits aplicado a los cuatro campos anteriores. Sirve para detectar errores; pero, no para corregirlos.

21 Las direcciones MAC (1) Los tres primeros bytes identifican a la compañía fabricante (OUI) y los otros tres bytes son el número de serie de la tarjeta de red Para enviar un mensaje a todos los dispositivos de la red (broadcast) se usa la dirección todos unos o FF-FF-FF-FF-FF-FF

22 Las direcciones MAC (2) Las direcciones MAC forman un espacio plano de direcciones Son grabadas en la tarjeta de red por el fabricante No existen dos direcciones MAC iguales Se denominan también direcciones físicas y residen en la subcapa MAC de la capa de enlace de datos

23 Las direcciones MAC (3) Son usadas en la LAN para identificar la tarjeta de red del destino Solamente la computadora cuya dirección MAC coincide con la dirección destino prestará atención a la trama. Todas las computadoras descartarán las tramas recibidas que no son dirigidas a ellas, excepto el broadcast

24 Método de acceso al medio Acceso múltiple con detección de portadora y detección de colisiones CSMA/CD Escucha y si no hay nadie transmitiendo, transmite

25 Ethernet: Detección de colisiones La detección de colisiones puede tomar tanto como 2. Tiempo de viaje aprox. 50 s Longitud máxima de cable 2500m y 4 repetidores Introducción a las redes Ethernet, 2009

26 Ventajas de las redes Ethernet Es una tecnología madura Su operación es relativamente sencilla y el método de acceso aceptable en cargas de trabajo pequeñas Es flexible a los cambios en la configuración Es flexible a los cambios en la configuración de la red

27 Desventajas de las redes Ethernet con coaxial o hubs El método de acceso CSMA/CD no garantiza un tiempo de respuesta determinístico El desempeño de la red está en función del número de dispositivos que se conecten. El rendimiento de utilización del ancho de El rendimiento de utilización del ancho de banda es de un 40%.

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