Tecnologías de LAN para Soporte de Aplicaciones de Voz, Datos y Vídeo.

Transcripción

1 Tecnlgías de LAN para Sprte de Aplicacines de Vz, Dats y Víde. 5. Tecnlgías de LAN para Sprte de Aplicacines de Vz, Dats y Vide Cmpnentes de una LAN típica. El IEEE (Institute f Electrical and Electrnics Enginners) ns da la siguiente definición de l que es una LAN: "Sistema de cmunicación de dats que permite a un ciert númer de dispsitivs cmunicarse directamente entre sí, dentr de un área gegráfica reducida y empleand canales físics de cmunicación de velcidad mderada alta". Ls cmpnentes básics requerids para que funcine una LAN se pueden dividir en ds categrías: Hardware y Sftware. Una red de área lcal requiere ls siguientes cmpnentes hardware: el servidr de fichers, las estacines de trabaj, el cablead, equipamient de cnectividad y las tarjetas de red NICs (Netwrk Interface Card). El sftware necesari para que una LAN funcine crrectamente está frmad pr el sistema perativ del servidr de fichers sistema perativ de red y el de la estación de trabaj. Pr ejempl, tener Windws NT Server en el Servidr y Windws 95 en las estacines de trabaj. Las características básicas de una LAN sn: Cmpartición de recurss, cm impresras, scaners, módems, discs remts,... Intercnexión de equips infrmátics. Es una red privada crprativa ya que la red es prpiedad de la rganización. Cbertura gegráfica limitada, max. 10Km Velcidades de transmisión elevadas, de 1 a 100 Mbps. Tasas de errr de transmisión muy bajas, alrededr de 10exp-9. Permite un us transparente. El us de equips remts cm la impresra módem es cm si estuvieran en nuestr equip lcal. Fácil instalación y expltación. Gestión y administración de la LAN. Las ventajas que ns puede aprtar el us se pueden resumir en ls siguientes punts: La cmpartición de recurss. Est ns permite tener dats e infrmación actualizads, el acces a periférics remts y ns permite usar prgramas y aplicacines de una frma centralizada. Increment de la capacidad de cmunicacines. Ns da un gran abanic de psibilidades, cm crre electrónic, intranet,...

2 Reducción de cstes. Directamente prque el númer de recurss a utilizar sn menres ya que ests se cmparten pr un cnjunt de rdenadres. E indirectamente pr el aument de la prductividad. Una arquitectura de red cmbina ls estándares y prtcls existentes necesaris para crear una red que funcine. En tras palabras, la red definida pr medi de la cmbinación de estándares y prtcls se denmina arquitectura de red. Pr cnsiguiente, una arquitectura de red es también un estándar, ya que define las reglas y especificacines de una red y cm interactúan sus cmpnentes. Tda arquitectura debe tener una serie de características, cm sn la cnectividad, la mdularidad, la facilidad de implementación, la facilidad de us, la fiabilidad y la facilidad de mdificación. Para ell las arquitecturas de red se dividen en niveles, siend cada nivel respnsable de una cierta tarea. Cuand se cmbinan estas tareas, se btiene un servici realizad pr la red. Cada nivel puede cmunicarse cn el nivel superir e inferir a él, ls prtcls definen cm se establece la cmunicación entre ls niveles y cm se deben intercambiar ls dats entre ells. Cuand cada nivel cmpleta su función, pasa ls dats y el cntrl del servici al nivel inmediatamente superir inferir. Tdas las redes se cnstruyen sbre niveles de prtcls, y dichs niveles sn ls blques de cnstrucción utilizads pr las rganizacines de estándares para crear arquitecturas de red. Las arquitecturas de red más usuales permiten velcidades de 10 Mbps para Ethernet y de 4 ó 16 Mbps en Tken Ring. Hy en día estas velcidades pueden resultar escasas para ciertas aplicacines. Ante este prblema se ptó pr ds slucines: Mantener CSMA/CD para cnservar la cmpatibilidad per a mayr velcidad. Cambiar a un nuev prtcl aunque n cmpatible cn el anterir. Finalmente se ptó pr ambas pcines. La primera di lugar a Fast Ethernet y la segunda a 100VG AnyLAN. Cm ya hems vist, una LAN cn múltiples estacines de trabaj puede instalarse utilizand diferentes tplgías. Per en tdas ellas se dispne de un únic medi físic. Puest que n pueden acceder tdas ls rdenadres a la vez, deberán existir una serie de nrmas técnicas de acces al medi IEEE 802. El IEEE estableció seis subcmités cn el fin de desarrllar estándares para redes de área lcal. Tds ests grups reciben la denminación clectiva de Cmités de Nrmalización de redes lcales IEEE 802. Ls subcmités sn ls siguientes: Gestión y Niveles superires (HILI) Cntrl lógic de enlace (LLC) CSMA/CD Tken Bus Tken Ring Redes metrplitanas (MAN) Técnicas de Banda Ancha Técnicas de Fibra Óptica

3 802.9 Redes Integradas para vz y dats Seguridad en redes Redes Inalámbricas VG-Any LAN IEEE CSMA/CD. Fue a finales de ls añs 60 cuand la universidad de Hawai desarrlló el métd de acces CSMA/CD, emplead pr primera vez en la red de área extendida ALOHA, en la que se basa la Ethernet actual. En 1972, Ethernet experimentó un fuerte desarrll en Xerx, dnde se cnció cm Experimental Ethernet. Esta empresa pretendía unir 100 PC's en una distancia de 1 Km. El diseñ tuv much éxit y su ppularidad creció Definición. El prcedimient más prbad para cntrlar una red de área lcal cn estructura en bus es el acces múltiple pr escucha de prtadra cn detección de clisines, CSMA/CD, que se puede clasificar cm un sistema de priridad y cn detección de prtadra. La versión más extendida de este métd, es la de la especificación Ethernet. Está diseñad para cubrir redes de rdenadres de ficina, especializadas y de baja velcidad y grandes distancias, transprtand dats a alta velcidad para distancias muy limitadas Ethernet vs IEEE Ambas LANs, Ethernet y IEEE sn redes de difusión, l que significa que tdas las estacines ven tds ls paquetes, sin tener en cuenta si representan un destin determinad. Cada estación debe examinar ls paquetes recibids para determinar si la estación es un destin. En este cas, el paquete se pasa a una capa de prtcl superir para su prcesamient adecuad. Las diferencias entre LANs Ethernet y IEEE sn sutiles. Ethernet prprcina servicis crrespndientes a las capas 1 y 2 del mdel de referencia OSI, mientras que IEEE especifica la capa física (Capa 1) y la parte de acces-canal de la capa de enlace (Capa 2), per n define un prtcl de cntrl de enlace lógic. Así cm el rest de funcines de las capas 1 y 2, tant Ethernet cm IEEE están implementadas en hardware, en general a través de una tarjeta de interface en un rdenadr a través de una placa principal en el prpi rdenadr. Características Ethernet Velcidad (Mbps) Señalización IEEE Base2 10Base5 1Base Banda Base Banda Base Banda Base Banda Base 10BaseT 100BaseTx 100BaseT4 Banda Base Banda Base Banda Ancha Trams (m) Sprte físic Caxial grues 50Ω Caxial fin 50Ω Caxial grues 50Ω Par trenzad sin blindar Par trenzad sin blindar Par trenzad cn blindaje Caxial 75Ω

4 Tplgía Bus Bus Bus Estella Estella Estella Bus Ethernet es muy similar a IEEE BaseT. Ambs prtcls especifican una red de tplgía de bus cn un cable de cnexión entre las estacines finales y el sprte de red actual. En el cas Ethernet, es cable se denmina cable transceptr. El cable transceptr cnecta a un dispsitiv transceptr cnectad al sprte físic de la red. La cnfiguración IEEE es prácticamente la misma, a excepción de que el cable de cnexión se denmina unidad de cnexión del sprte (MAU). En ambs cass, el cable de cnexión se cnecta a la placa del interface ( a un circuit de interface) dentr de la estación final. La cdificación que emplea Ethernet es de tip Manchester Diferencial Prtcl. CSMA/CD Ethernet, está rganizada en trn a la idea de prtcls estratificads pr niveles, interviniend el nivel de enlace-subnivel de acces al medi y el nivel físic. El nivel de usuari es atendid pr el de enlace y el físic Nivel de enlace. El nivel de enlace es el encargad de prprcinar la lógica que gbierna la red CSMA/CD. Es independiente del medi, l que quiere decir que n le afecta que la red sea de banda ancha estrecha. En este nivel se encuentra una entidad que se cupa de encapsular-desencapsular ls dats, y tra encargada de gestinar el acces al medi, tant para transmitir cm para recibir. La tarea de Encapsulad y desencapsulad cnsiste en establecer la trama CSMA/CD (trama MAC), prprcinand las direccines fuente y destin. Además, calcula en el nd emisr un camp para detección de errres, camp que también emplea en el nd receptr para indicar la aparición de algún errr. La tarea que recae sbre el cntrl de acces al medi (MAC) es: Transmitir y extraer la trama al nivel físic. Almacenar la trama en un buffer. Prcurar evitar clisines y gestinar las mismas, en el lad del emisr Nivel físic. Este nivel sí depende del medi. Entre tras csas se encarga de intrducir las señales eléctricas en el canal, de darles el sincrnism adecuad y de la cdificación y decdificación de ls dats. Está frmad pr la entidad de cdificación-decdificación y pr la entidad de acces al canal en recepción y transmisión. La función de la cdificacióndecdificación cnsiste en: Generar el preámbul, que es la señal de sincrnism necesaria para sincrnizar las estacines del canal. Cdificar usand el códig Manchester ls dats binaris en el nd emisr y, en el nd receptr, cnvierte el códig Manchester en dats binaris. El acces al canal se realiza de la siguiente frma: En el lad del emisr intrduce la señal física en el canal y, lueg, en la parte receptra de la interfaz la recge del canal.

5 Detecta la presencia de una prtadra, en ambs lads, l que indica que el canal está cupad. Detecta las clisines en el lad emisr, l cual indica que ds señales se han interferid Funcinamient. Cada estación, psee una parte emisra y tra receptra. Lógicamente, se usa la parte emisra cuand se desea enviar dats a tr ETD, Equip Terminal de Dats, y la receptra cuand el cable transprta señales dirigidas a las estacines de la red. La entidad encargada del encapsulad, recibe ls dats del usuari y cnstruye una trama MAC, a la que añade un camp de cmprbación de secuencia. Tras est la envía a la entidad de gestión de acces al medi, que la almacena en un buffer hasta que quede libre el canal. En el nivel físic del nd emisr, la entidad de cdificación transmite el preámbul, cdifica ls dats, usand un códig Manchester cn autsincrnización, y se entrega la señal a la entidad de acces al medi que se encarga de intrducirla en el canal. La trama CSMA/CD llega a tdas las estacines cnectadas, ya que la señal se prpaga desde el nd rigen hacia ls demás nds. Cuand una estación receptra detecta el preámbul, se sincrniza cn él y activa la señal que indica la detección de una prtadra. Psterirmente la entidad de acces al medi en recepción entrega la señal al descdificadr de dats, que cnvierte de frmat Manchester a binari, y entrega la trama al gestr de acces al medi. El gestr de acces al medi en recepción guarda esa trama en un buffer, hasta que la entidad de acces al canal en recepción indique que se ha desactivad la señal de detección de prtadra, l cual indicará que han llegad tds ls bits. A cntinuación, la entidad de gestión del acces al medi puede entregar ls dats a un nivel superir para su desencapsulad, durante el cual tiene lugar una cmprbación de errres sbre ls dats. Si n se ha prducid ningún errr de transmisión, se cmprueba el camp de dirección para cmprbar si esa trama iba dirigida a ese nd. Si realmente iba destinada par él, se entrega al nivel de usuari, agregand además la dirección de destin, la fuente y la unidad de dats LLC Clisines. Cm CSMA/CD psee una estructura de red de igual a igual, en el que tdas las estacines cmpiten pr el us del canal cuand tienen dats que transmitir, puede suceder que las señales de varias estacines sean intrducidas simultáneamente en el cable, l que prducirá una clisión y una distrsión mutua que hará que las estacines n puedan recibirlas adecuadamente. Las estacines en una LAN CSMA/CD pueden acceder a la red en cualquier mment y, antes de enviar ls dats, las estacines CSMA/CD "escuchan" la red para ver si ya es perativa. Si l está, la estación que desea transmitir espera. Si la red n está en us, la estación transmite. Se prduce una clisión cuand ds estacines que escuchan el tráfic en la red n "yen" nada y transmiten simultáneamente. En este cas, ambas transmisines quedan desbaratadas y las estacines deben transmitir de nuev en tr mment. Ls algritms Backff determinan cuand deben retransmitir las estacines que han clisinad. Las estacines CSMA/CD pueden detectar clisines y determinar cuand retransmitir. La cantidad de tiemp que necesita una señal para prpagarse pr el canal hasta ser detectada pr tdas y cada una de las estacines de la red, es la ventana de clisión.

6 Las clisines evidentemente n sn deseables, ya que prducen errres en la red. La duración de la clisión es prprcinal al tamañ de la trama transmitida. CSMA/CD afrnta este prblema en el nivel de gestión de acces al medi en transmisión, interrumpiend la transmisión de la trama just al detectar la clisión. Otra frma de ver las clisines cnsiste en cnsiderar ranuras de tiemp de duración igual al perid que necesita una trama para recrrer td el canal, sumad al retard de captura del canal Medis de transmisión. El medi de transmisión emplead puede ser: Cable caxial: puede ser fin (thinnet) grues (thicknet). Par trenzad: n apantallad (UTP), apantallad (STP) ttalmente apantallad (FTP). Fibra óptica: mnmd, multimd de índice gradual. Según se emplee un tip de cable u tr, la distancia máxima de un van (segment de cable que n pasa pr ningún tip de repetidr) será una u tra. Existe una nmenclatura que ns indica la velcidad, el tip de medi físic emplead, la distancia máxima. Esta nmenclatura se define a cntinuación cm: 10Base2, 10Base5, 10BaseT y 10BaseF. 10Base2: se utiliza un cable fin y mens csts. La lngitud máxima es de 200 metrs en este cas. Cm máxim se pueden unir 5 segments de 200 m mediante 4 repetidres. Dnde cm much 3 de ess segments pueden llevar estacines de trabaj, y 2 deben ir sin equips. El númer máxim de nds pr segment es de 30. El nmbre de Base se refiere a que se trata de una transmisión en banda base. 10Base5: se emplea un cable caxial grues, cn tplgía en bus y señalización digital Manchester. La lngitud máxima de segment de cable entre repetidres es de 500 metrs, y pdrá haber un númer máxim de 100 nds. 10BaseT: se usa cable de par trenzad apantallad aunque permite menr distancia. Cn este tip de cable es necesari usar un Hub dnde se cnectarán tdas las estacines de trabaj. De este md dispndrems de una tplgía física en estrella, mientras que la lógica sigue siend en bus. La distancia máxima de un rdenadr a cualquiera de ls repetidres es de 100 m. El máxim númer de nds en una red cmpleta 10BaseT es de Estas estacines pueden estar en un mism segment en varis. Recrdems que pr segment se entiende el trz de cable que se cnecta a un de ls puerts del Hub. Cm en ls trs cass una señal n puede atravesar más de 4 repetidres Hubs. 10BaseF : la ntación F indica que el medi de transmisión es fibra óptica. La velcidad es cm las anterires, de 10 Mbps, y la lngitud máxima de un van puede llegar a varis kilómetrs. CSMA/CD trabaja mejr cuand la utilización glbal el canal es relativamente baja, mens de un 30%. Un sistema asíncrn basad en terminales funcinará bien cn CSMA/CD. Sin embarg, existen tras redes lcales más adecuadas para aquells entrns en ls que la red

7 sufre un us más intensiv, cm pr ejempl Tken ring, que suele cmprtarse mejr que CSMA/CD cuand el tráfic es intens Cntrl de Acces al Medi (MAC). Ambs paquetes de Ethernet e IEEE empiezan pr un patrón alternativ de uns y cers denminad preámbul. El preámbul indica a las estacines receptras que llega un paquete. El byte que precede a la dirección de destin tant en un paquete Ethernet cm en un IEEE es un delimitadr inici-de-paquete, "start-f-frame" (SOF). Este byte finaliza cn ds bits un cnsecutivs y sirven para sincrnizar las partes recibidas del paquete de tdas las estacines de la LAN. Inmediatamente después del preámbul tant en LANs Ethernet cm IEEE se encuentran ls camps destin y dirección de rigen. Ambas direccines Ethernet e IEEE tienen una lngitud de 6 bytes. Las direccines están especificadas en el hardware de las tarjetas de interface Ethernet e IEEE Ls tres primers bytes ls especifica el vendedr de la tarjeta Ethernet IEEE La dirección destin siempre es una dirección única (nd únic), mientras que la dirección destin puede ser única múltiple (grup), de difusión (tds ls nds). En ls paquetes Ethernet, el camp de 2 bytes que sigue a la dirección rigen es un camp de tip. Este camp especifica el prtcl de la capa superir que recibirá ls dats después que se haya cmpletad el prces Ethernet. En ls paquetes IEEE 802.3, el camp de 2 bytes que sigue a la dirección de rigen es un camp de lngitud, que indica el númer de bytes de dats que siguen a este camp y preceden al camp de la secuencia de cmprbación del paquete (FCS). A cntinuación de ls camps tip/lngitud se encuentran ls dats reales cntenids en el paquete. Después de cmpletarse el prcesamient de la capa de enlace y la capa física, ests dats se envían eventualmente a un prtcl de capa superir. En el cas Ethernet, el prtcl de capa superir viene identificad en el camp tip. En el cas IEEE 802.3, el prtcl de capa superir debe ser definid en la prción de ls dats del paquete. Si ls dats del paquete sn insuficientes para llenar el paquete a su tamañ mínim de 64 bytes, se añaden bytes de rellen para garantizar un paquete cn un tamañ mínim de 64 bytes. Después del camp de ls dats se encuentra el camp FCS de 4 bytes que cntiene un valr de cmprbación de redundancia cíclica (CRC). El CRC se crea en el dispsitiv emisr y l recalcula el dispsitiv receptr para cmprbar si el paquete en tránsit ha sufrid dañs Fast Ethernet. Fast Ethernet, también cncid cm 100BaseT, es un prtcl baj desarrll en el grup de trabaj del la IEEE. Es una extensión de prtcl MAC de Ethernet 802.3, para peración a una taza de dats de 100 Mbps. Permitiend la peración hasta de 1024 estacines, sprtand una variedad de medis físics. Fast Ethernet sigue la nrma 802.3u (1995). La ventaja de Fast Ethernet es que es cmpatible y puede cexistir cn redes Ethernet tradicinales. Ya que se mantienen tds ls elements de la nrma en cuant a interfaces, estructura, y lngitud de tramas, detección de errres, métd de acces, etc. L únic que se mdifica es el nivel físic, reduciend el tiemp de bit en un factr de 10 (10 ns), permitiend un anch de banda de 100 Mbps. El cablead que se emplea es par trenzad de categría 3, 4 ó 5 y fibra óptica. La peración y arquitectura de 100BaseT es casi idéntica a la de su ancestr de 10 Mbps, 100BaseT sprta un canal de bradcast similar al de su ancestr de 10 Mbps. Las

8 estacines se cnectan a la red sin la necesidad de que el MAC realice ninguna inicialización, l que simplifica la implementación. En Fast Ethernet también se dispne de una nmenclatura para designar el medi físic emplead: 100BaseT4: se emplea UTP de categría 3. De ls 4 pares (8hils) emplea 3 para transmisión a 100 Mbps (recrdems que Ethernet es semiduplex) y 1 para detección de clisines. Se emplea una cdificación 8B6T. La lngitud máxima de un van es de 100 m. 100BaseTX: se usa UTP de categría 5. Utiliza 2 pares, un para frdwarding y tr para recepción (100 Mbps). La cdificación que emplea es 4B5B (cmpatible cn FDDI). La lngitud máxima también es de 100 m. 100BaseFX: emplea fibra óptica, cm su nmenclatura indica, a una velcidad de 100 Mbps (full duplex). La lngitud máxima es de 2000 m. Antes de iniciar la transmisión, una estación escucha el canal para asegurarse que la red n está cupada. Lueg la estación transmite, mientras que mnitriza la señal de clisión para asegurarse que la transmisión n ha experimentad una clisión. Si n se detecta una clisión, la estación puede iniciar tra transmisión después de un interval entre tramas de 960 ns. Si se detecta una clisión, la estación invca el algritm de backff binari expnencial, que vuelve a prgramar la estación para que sea realizada en un tiemp seleccinad aleatriamente en el futur. Ls parámetrs clave en el prtcl CSMA/CD es el interval de tiemp, que es el perid de tiemp requerid para que una estación este segura de que n ha experimentad una clisión en una red que este funcinand bien. Este parámetr, que determina el tamañ mínim del paquete, esta relacinad cn el final del retras de la red cm se explica a cntinuación. El paquete debe "llenar" tda la red antes de que se pueda asegurar la adquisición del canal, y si curre una clisión, la ntificación de esta debe pder prpagarse hasta el transmisr y ser detectada pr este antes de que el interval de tiemp termine. Escaland la taza de transmisión de dats pr un factr de diez, sin mdificar el interval de 512 bits del nivel MAC, requiere que el diámetr (distancia entre ls ds punts más lejans de la red) se reduzca en un factr de 10. L que limita la distancia entre estacines a un máxim de 210 metrs. Mantener la técnica de acces CSMA/ CD cnlleva una serie de ventajas: Ethernet es cncida y aceptada pr el mercad. Cnlleva un baj cste de implementación. Es cmpatible cn cmpnentes actuales y redes ya instaladas. Per también una serie de incnvenientes: La interrelación entre el tamañ mínim de trama, velcidad de transmisión y retard de prpagación IEEE Tken Bus.

9 Tken Bus es el estándar para redes cn señal en banda ancha y para ell utiliza un métd de acces al medi basad en un testig de pas funcinand sbre cuatr diferentes niveles de nivel físic. Ests cuatr niveles sn ls siguientes: la máquina de interfaz (IFM), la máquina cntrladra de acces (ACM), la máquina receptra (RxM) y la máquina de tránsit (TxM). Otr cmpnente pcinal es la máquina repetidra regeneradra, dispnible en algunas estacines repetidras, cm ls mduladres de cierre del bucle. El crazón del sistema Tken Bus es la máquina ACM. Determina cuand puede clcarse una trama en el bus, y se cmunica cn las ACM de tras máquinas para cntrlar el acces al bus cmpartid. También se encarga de inicializar y mantener el anill lógic, l que incluye la detección de errres y la reslución de averías. Las tramas LLC se entregan a la ACM a través de la máquina de interfaz (IFM). Este cmpnente guarda en un buffer las slicitudes del subnivel LLC. La IFM manipula una serie de parámetrs para ptimizar la calidad del servici desde el nivel LLC hasta el nivel MAC, y también cmprueba las direccines de las tramas LLC recibidas. Ls cmpnentes TxM y RxM tienen misines alg limitadas. Es respnsabilidad de la TxM la transmisión de la trama al nivel físic. Acepta una trama de la ACM y cnstruye cn ella una unidad de dats del prtcl MAC (UDP), clcand al principi de la trama un preámbul y un delimitadr de cmienz (SD). Asimism, añade al final de la trama un FCS y un delimitadr de final (ED). RxM, pr su parte, acepta ls dats del nivel físic, e identifica que ha llegad una trama cmpleta cuand detecta el SD y el ED. También cmprueba el camp FCS para asegurarse de que la transmisión está libre de errres. Si se trata de una trama LLC, pasa del cmpnente RxM al IFM, el cual infrma de su llegada y se la entrega al subnivel LLC. Una vez en el subnivel LLC, tienen lugar tdas las peracines del subcnjunt de HDLC necesarias para atender a la aplicación de usuari, a tr nivel ISO. El frmat de la trama es el mism que el de la red Tken Ring (802.5), except que n incluye camps de cntrl de acces y de estad de la trama (AC). El testig, que es el derech de transmisión pasa de una estación a tra en rden descendente según el valr numéric de las direccines. Cuand una estación capte una trama de testig dirigida a ella, pdrá pnerse a transmitir tramas. Cuand acabe de hacerl, habrá de entregar el testig a la siguiente estación del anill lógic. Aunque el sistema Tken Bus puede clasificarse cm red de igual a igual sin priridades, existen en la nrma varias pcines para incluir clases de servici, que pueden cnvertir a este sistema en un mecanism rientad a priridades IEEE Tken Ring.

10 Frma, junt cn Ethernet, la base de tda red de área lcal en la actualidad. Tken Ring nació en 1985 a mans de IBM. Esta arquitectura sigue ls estándares establecids pr el subcmité de IEEE. La red Tken Ring tiene una tplgía en anill, per físicamente se suele cnectar en estrella haciend us de un cncentradr denminad MAU, Multistatin Access Unit y del crrespndiente par trenzad. La distancia de un nd a la MAU se denmina lngitud de lóbul, y n suele superar ls 100 m. La distancia entre MAUs puede ser alg mayr (150 m). La transmisión se realiza en banda base a 4 ó 16 Mbps, y se utiliza un par trenzad apantallad cn cdificación Manchester Diferencial. La técnica de acces al medi es el ya cncid pas de testig. Recrdems que cnsiste en una trama denminada testig, que circula pr el anill, sndeand ls nds para ver si desean transmitir. Cuand una estación desea transmitir debe esperar a que le llegue el testig y l adquiere cambiand un de sus bits, l que l cnvierte en el cmienz de una trama de dats. De este md, cuand una estación está transmitiend una trama, n existe testig en el anill, de manera que se evita que tra estación quiera transmitir. La trama da una vuelta cmpleta al anill y es absrbida pr el nd que riginó la transmisión. Quien insertará un nuev anill cuand haya terminad de enviar la infrmación prevista. Una vez puest en anill en circulación, la siguiente estación en la secuencia que dispnga de dats a transmitir pdrá tmar el testig y llevar a cab el mism prcedimient. Según este funcinamient, cuand se presenten situacines de baja carga, el anill cn pas de testig presenta cierta ineficiencia debid a que una estación debe esperar a recibir el testig antes de transmitir. Sin embarg, en cndicines de alta carga, el anill funcina cm la técnica de rtación circular (Rund Rbin), que es bastante eficiente. En el esquema de entrega de testig cn priridades, cada estación psee una determinada priridad de acces a la red. Esta cndición se expresa clcand en el testig indicadres de preferencia. La principal ventaja del anill cn pas de testig es el flexible cntrl de acces que frece. El acces es buen en el sencill esquema descrit. Además se pueden utilizar distints esquemas para regular el acces cn el fin de prprcinar priridad y servicis de cncesión de anch de banda. El estándar IEEE permite además tres frmats distints de red en anill: El frmat de testig, que cnsta de tres ctets, el delimitadr de cmienz, el cntrl de acces y el delimitadr de final. La misión de ls ds delimitadres es señalar el cmienz y el fin de la transmisión. El cntrl de acces cnsta de 8 bits. Tres de ells sirven de indicadr de priridad, trs tres de indicadr de reserva, y un tercer es el bit de testig. El últim bit del ctet de cntrl de acces es el bit mnitr, que autriza a una determinada estación a mnitrizar la red para realizar funcines de cntrl de errres y archiv de infrmación. Testig de abrt, frmad únicamente pr ls delimitadres de principi y fin. Este tip de testig puede enviarse en cualquier mment para abrtar una transmisión previa. Frmat de transferencia. Además del delimitadr de cmienz, del cntrl de acces y del delimitadr final en el estándar se definen trs camps adicinales, El camp de cntrl de trama especifica el tip de trama (MAC LLC), y puede emplearse para establecer priridades entre ds entidades

11 LLC gemelas. Ls camps de dirección identifican las estacines emisra y receptra. El camp de infrmación es el que cntiene ls dats de usuari. El camp FCS realiza funcines de cmprbación de errres, y el camp de estad de la trama sirve para indicar que la estación receptra ha recncid su dirección y ha cpiad sus dats en el camp de infrmación. La recmendación frece tras funcines. Pr ejempl, para cntrlar el manej de la red se utilizan varis temprizadres, y para reslver ls psibles falls se usan diverss camps de cntrl, peticines de infrmación a las estacines y ntificacines de prblemas entre nds vecins Cntrl de Acces al Medi (MAC). Este métd cnsiste en que existe una trama pequeña llamada testig, que circula pr la red cuand n hay ninguna estación transmitiend. Cuand una estación desea transmitir, cuand le llega el testig, l cge, le cambia un ciert bit y le añade la trama de dats. Después envía la trama btenida a su destin. Cm el testig ya n existe, las demás estacines n pueden trasmitir. Cuand la trama enviada da tda la vuelta a la red, es captada tra vez pr el emisr y éste intrduce un nuev testig en la red. De esta frma, ya es psible que tra estación pueda emitir. Para baja carga de la red, este sistema es pc eficiente, per para cargas altas, es similar a la rtación circular, sistema muy eficiente y equitativ. Una desventaja seria es que se pierda el testig, en cuy cas tda la red se blquearía. Ls bits que se mdifican en el anill indican si la trama que acmpaña al anill ha llegad a su destin, si n ha llegad si ha llegad per n se ha cpiad. Esta infrmación de cntrl es muy imprtante para el funcinamient del sistema Priridades. La trama cnsta de un camp de reserva de trama y un camp de priridad de la prpia trama, además de trs camps de cntrl de errres y de ls dats. Este estándar admite la psibilidad de utilizar priridades. El algritm es: Una estación que desee transmitir debe esperar un testig cn priridad inferir a la suya prpia. Si el emisr detecta una trama de dats, si su priridad es superir a la de la reserva, pne su priridad en un camp de reserva de la trama. Si l recibid es una trama de testig, si la priridad es mayr que la de la reserva y que la del prpi testig, pne su priridad en el camp de reserva del testig, eliminand a la que había. Cuand un emisr cnsigue el testig, pne su priridad en el camp de priridad del testig y pne a 0 el camp de reserva de testig IEEE FDDI. La FDDI es el acrónim de interfaz de dats distribuida pr fibra (Fiber Distributed Data Interface), fue diseñada para cumplir ls requerimients de redes individuales de alta velcidad, y las cnexines de alta velcidad entre las redes individuales. FDDI es una LAN de 100 Mbps basada en el cable de fibra óptica que usa un prtcl Tken Ring para autrizar el acces al medi. FDDI es el tip de anill en el cual cada estación remueve su prpia transmisión, pr l que pera sin un cntrl central. Sprta hasta 500 estacines en un anill dble cn un máxim de 100 km de circunferencia,

12 lngitud de cable. El prtcl MAC prvee funcines para la inicialización del anill y ds categrías de servicis llamadas "Asincrnicas" y "Sincrónicas". El servici "Sincrónic" es en el cual a cada estación se le asigna un anch de banda Sincrónic (Synchrnus Bandwidth Allcatin SBA) usand un prtcl de manej. A la estación se le permite capturar el Tken y riginar mensajes cada vez que este pasa pr ella. Este métd da un tiemp de latencia baj cmparad cn el tr tip de servici. El servici "Asincrnic" divide el anch de banda n cnsumid pr el synchrnus allcatin entre tdas las estacines. Para realizar est, cada estación mantiene un cntadr de rtación del Tken (Tken rtatin timer TRT) que es puest en cers cada vez que el Tken pasa pr la estación. Cuand la siguiente estación recibe el Tken, cmpara el TRT cn el valr del TRT del bjetiv (target Tken rtación time TTRT), a menud clcad en 8 ms. Si el valr actual del TRT es menr que el del TTRT, la estación puede capturar el Tken y transmitir tramas de dats asincrónicas, en cas de que el TRT sea mayr que el TTRT se dice que el Tken esta retrasad y las estacines que están limitadas a priridad asin crónica deben ceder el Tken Cuand el Tken esta retrasad las estacines cn SBA pueden capturarl de esta manera dándles acces priritari. Si la carga es suficiente para saturar el anill, per la mayr parte del trafic es asincrónic, el retras máxim de acces para cada una de las N estacines es: Retras sincrónic: 2 TTRT (nminalmente 16 ms). Retras asincrónic: N TTRT. Las principales raznes para seleccinar la FDDI sn la distancia, la seguridad y la velcidad. Ls estándares FDDI sn similares al prtcl Tken Ring del IEEE, aunque difiere en ls mecanisms de manej del testig, asignación de access y gestión de falls. En Tken Ring para cger el testig se invierte un bit, en cambi cn FDDI, el testig se cge y se guarda hasta que el nd transmite y libera el testig. La inversión de bits n es útil para las altas velcidades de la FDDI. Otra diferencia es que la FDDI libera el testig cuand se ha cmpletad la transmisión de un paquete de dats, inclus si n ha recibid su prpia transmisión. Además de una alta velcidad de transmisión la FDDI está diseñada para prprcinar una cmunicación altamente fiable. Se han incrprad al diseñ de la FDDI ciertas técnicas

13 para la mejra de la fiabilidad, que incluyen el us de cncentradres de cablead y cnmutadres óptics de puente autmátics, que facilitan la lcalización de falls y el puente de las estacines que n funcinan. La FDDI también permite una cnfiguración en dble anill, en la que se usan ds anills para intercnectar estacines. Un de ls anills se designa cm anill primari y el tr cm anill secundari. Si se prduce un fall en un enlace, las estacines del tr lad del enlace recnfiguran el anill secundari. Est restablece el anill y permite que la transmisión cntinúe. Si una estación falla, tiene lugar una recnfiguración similar. La inicialización del anill debe currir antes de la peración. Una estación debe unirse físicamente al anill usand el prtcl Statin Management (SMT). Ests prtcls prueban e inicializan la cnexión, lueg recnfiguran el sender del Tken de manera tal que la nueva estación quede incluida. Lueg se hace la inicialización del anill usand un algritm distribuid llamad Claim Tken. Este prces es invcad cuand se detecta la ausencia del Tken. Lueg las estacines envían un paquete especial llamad Claim Frame que sn empleads para elegir una sla estación que crea el nuev Tken. Una vez se ha cread el nuev Tken, este es emplead para arbitrar el acces al medi para las estacines, usand un prtcl de timed Tken. Para riginar infrmación en el anill, una estación debe capturar el Tken, que de l cntrari estará circuland pr el anill. El estándar define ds criteris para capturar el Tken, l cual ns caracteriza las ds priridades de servicis. Cada estación puede emplear cualquiera de las ds priridades FDDI-II. FDDI-II está basad en una arquitectura de circuits cnmutads para tráfic isócrn asíncrn. En el cas de trasmisión iscrónica, tiemp de entrega fij es de 25 ms para aquel tráfic sensible a retard. La cnmutación se realiza sbre 16 circuits de Mbps multiplexads en 96 canales de 64 Kbps cada un. La trasmisión se realiza una vez más pr Tkens, en un dble anill de 100 Mbps. Se pueden cnseguir distancias de 100 m cn UTP, 2 km cn fibra óptica multimd y distancias de más de 60 km empleand SONET FDDI vs FDDI-II. En la siguiente tabla se muestran las principales características de las tecnlgías FDDI síncrna, asíncrna y FDDI-II: FDDI vs FDDI-II FDDI asine FDDI sine FDDI-II Arquitectura Timed passing tken Timed passing tken Cmpatible cn FDDI SI SI NO Circuit Switching Retras medi nd a nd seg seg seg. Multimedia N bien sprtad Trafic sensible cn priridad Bien sprtad IEEE Integración de vz y dats. Durante ls añs 80, el us de LANs creció en una gran manera. Cm el númer de las PC unid a LANs creció, hiz que las necesidades de anch de banda crecieran. Este us

14 creciente de la red di lugar a funcinamient reducid de md que las redes fueran divididas en segments y el tamañ medi del LAN cmenzara realmente a disminuir. A finales de ls 80 se cnsideró la psibilidad de intrducir RDSI en las redes. La integración de la vz y de dats sbre una sla red frece las ventajas ecnómicas a larg plaz para el cliente y el prveedr de servici El cmité 802 del IEEE ha sid el encargad de desarrllar el estudi sbre la integración de vz y dats sbre las slucines LAN. Ls principales bjetivs del cmité sn ls siguientes: Desarrllar una interfaz de servicis que integrara vz y dats. Desarrllar una interfaz que funcinara independientemente de la red backbne sbre la que se sprta el tráfic. Centrarse en el us del par de cbre sin blindaje (UTP) cm el medi de distribución primari. Este punt es particularmente imprtante debid al exces del anch de banda y de la capacidad que está generalmente presente en que UTP se emplea para ls uss tales cm vz. Para el despliegue acertad del estándar 802.9, éste debe tener las siguientes características: Ser atractiv ls fabricantes y ls usuaris de las perspectivas de la ecnmía, de la instalación, y de la peración de la red. Apyar la calidad de hy dispnible del servici de la vz y de mejras previstas en el futur. Tener en cuenta la puesta en práctica de una gama de ambs uss centralizads y uss distribuids, cm es el cas de las centralitas IEEE WLAN. Hasta ahra las redes lcales inalámbricas n han cnquistad el mercad, a pesar de dispner de muchas situacines dnde su aplicación es más adecuada que el cable. Per la falta de estándares y sus reducidas prestacines en cuant a velcidad han limitad el interés de la industria cm de ls usuaris. La aparición, sin embarg, de la nrma IEEE pdría supner una reactivación del mercad, al intrducir un necesari factr de estabilidad e interperatividad imprescindible para su desarrll, pudiend cnseguir LANs inalámbricas a 10 Mbps. Una red de área lcal inalámbrica puede definirse cm una red lcal que utiliza tecnlgía de radifrecuencia para enlazar ls equips cnectads a la red, en lugar de ls cables que se utilizan en las LAN cnvencinales. El medi inalámbric puede ser radi, infrarrjs láser. La tecnlgía basada en micrndas se puede cnsiderar cm la más madura, dad que es dnde se han cnseguid ls resultads más clars. La basada en infrarrjs, pr el cntrari, se encuentra de mment mens desarrllada, las distancias que se cubren sn sensiblemente más crtas y existen aún una imprtante serie de prblemas técnics pr reslver. Pese a ell, presenta la ventaja frente a las micrndas de que n existe el prblema de la saturación del espectr de frecuencias, l que la hace tremendamente atractiva ya que se basa en un "espaci libre" de actuación. Las WLAN han surgid cm una pción dentr de la crriente hacia la mvilidad universal en base a una filsfía sin discntinuidades, es decir, que permita el pas a través

15 de diferentes entrns de una manera transparente. Para ser cnsiderada cm WLAN, la red tiene que tener una velcidad de transmisión de tip medi, el mínim establecid pr el IEEE es de 1 Mbps, aunque las actuales tienen una velcidad del rden de 2 Mbps. Además, deben trabajar en el entrn de frecuencias de 2,45 GHz. La aparición en el mercad de ls rdenadres prtátiles y ls PDA, y en general de sistemas y equips de infrmática prtátiles es l que ha generad realmente la necesidad de una red que ls pueda acger, sea, de la WLAN. De esta manera, la WLAN hace psible que ls usuaris de rdenadres prtátiles puedan estar en cntinu mvimient, al mism tiemp que están en cntact cn ls servidres y cn ls trs rdenadres de la red, es decir, la WLAN permite mvilidad y acces simultáne a la red. En una LAN cnvencinal, cableada, si una aplicación necesita infrmación de una base de dats central tiene que cnectarse a la red mediante una estación de acgida, per n puede estar en mvimient cntinu y libre. La WLAN puede ser autcntenida bien puede actuar cm una extensión de la red de cable Ethernet Tken-Ring Ventajas y Desventajas. Las principales ventajas que presentan las redes de este tip sn su libertad de mvimients, sencillez en la reubicación de terminales y la rapidez cnsecuente de instalación. La slución inalámbrica resuelve la instalación de una red en aquells lugares dnde el cablead resulta inviable, pr ejempl en edificis histórics en grandes naves industriales, dnde la realización de canaletas para cablead pdría dificultar el pas de transprtes, así cm en situacines que impliquen una gran mvilidad de ls terminales del usuari la necesidad de dispner de vías alternativas pr mtivs de seguridad. Ls incnvenientes que tienen las redes de este tip se derivan fundamentalmente de encntrarns en un perid transitri de intrducción, dnde faltan estándares, hay dudas que alguns sistemas pueden llegar a afectar a la salud de ls usuaris, n está clara la btención de licencias para las que utilizan el espectr radieléctric y sn muy pcas las que presentan cmpatibilidad cn ls estándares de las redes fijas Evlución. En este cntext, la previsión más realista, que también pdría ser tachada de cnservadra, apunta a una cnfluencia de ambas tecnlgías: una red en la que cexistirá la radi y el cable y que, inclus la dualidad entre cable y radi aparecerá cm alg transparente al usuari en el sentid de que sól percibirá la red, una red sin csturas en la que el cable y el radi cnvivirán para prprcinar cada una de las partes sus punts fuertes, cmplementándse para cnseguir slucines óptimas en cada entrn. En definitiva, preci, prestacines y nrmas sn ls tres factres que, cmbinads, determinarán realmente la evlución del mercad de las WLAN: para que ests prducts tengan el éxit necesari l que es l mism, para hablar de crecimients desde una psición realista. Las WLAN tienen que presentar la misma capacidad y calidad de servici al usuari que sus hmólgas cableadas, pr l mens, sin la misma, cmparable. Se requiere además un preci accesible y unas nrmas claras y perativas que n supngan una barrera a la innvación y que cntribuyan a favrecer la interperatividad. De mment, las prestacines de las WLAN se encuentran bastante pr debaj de sus hmólgas cableadas. Las WLAN trabajan a una décima parte de la velcidad de las LAN cnvencinales, entre 1,5 y 2 Mbps. En particular, la mayr parte de fabricantes afirman haber cnseguid velcidades de 2 Mbps en la banda de 2,45 GHz cn una filsfía Ethernet. El próxim hit l sitúan en 10 Mbps basándse en mejras de carácter incremental.

16 En l que se refiere a este aspect de una evlución de carácter incremental es imprtante destacar que se está bservand actualmente una tendencia que, en algún mment, pdría supner una ruptura de la evlución de la tecnlgía de redes lcales inalámbricas. Actualmente, existen pryects en curs sbre ATM pr radi tdavía en el estadi de investigación. Cn el us de la tecnlgía ATM se pdrían llegar a cnseguir, según parece, hasta 20 Mbps Aplicacines. Actualmente, las redes lcales inalámbricas se encuentran instaladas mayritariamente en alguns entrns específics, cm almacenes, bancs, restaurantes, fábricas, hspitales y transprte. Las limitacines que, de mment, presenta esta tecnlgía ha hech que sus mercads iniciales hayan sid ls que utilizan infrmación tip bursty (períds crts de transmisión de infrmación muy intenss seguids de períds de baja nula actividad) y dnde la exigencia clave cnsiste en que ls trabajadres en desplazamient puedan acceder de frma inmediata a la infrmación a l larg de un área cncreta, cm un almacén, un hspital, la planta de una fábrica un entrn de distribución de cmerci al pr menr; en general, en mercads verticales. Otras aplicacines, las primeras que se vislumbrarn, más bien de un carácter marginal debid a que en un principi n se captaba el ptencial y la capacidad real de las WLAN, se refieren a la instalación de redes en lugares dnde es difícil cmpleja la instalación de una LAN cableada, cm muses edificis histórics, bien en lugares sedes temprales dnde pdría n cmpensar la instalación de cablead. El previsible aument del anch de banda asciad a las redes inalámbricas y, cnsecuentemente, la psibilidad de la telefnía móvil multimedia, permitirá atraer a mercads de carácter hrizntal que surgirán en nuevs sectres, al mism tiemp que se refrzarán ls mercads verticales ya existentes Técnicas utilizadas Infrarrjs. Ls infrarrjs sn ndas electrmagnéticas que se prpagan en línea recta, siend susceptibles de ser interrumpidas pr cuerps pacs. Su us n precisa licencias administrativas y n se ve afectad pr interferencias radieléctricas externas, pudiend alcanzar distancias de hasta 200 metrs entre cada emisr y receptr. InfraLAN es una red basada en infrarrjs cmpatible cn las redes Tken Ring a 4 Mbps, pudiend utilizarse independientemente cmbinada cn una red de área lcal cnvencinal Radi. Las redes basadas en equips de radi en UHF necesitan para su instalación y us una licencia administrativa. Tienen la ventaja de n verse interrumpida pr cuerps pacs, pudiend salvar bstáculs físics gracias a su cualidad de difracción. WaveLAN es una red inalámbrica de NCR que utiliza las frecuencias de Mhz en Estads Unids, aunque en Eurpa ha slicitad la cncesión de tras frecuencias, ya que esta banda está siend utilizada pr la telefnía móvil. Esta red va a 2 Mbps, y tiene una cbertura de 335 metrs. Puede utilizarse de frma independiente cnectada a una red cnvencinal. PureLAN es tra red de este tip. Va a 2 Mbps y tiene una cbertura de 240 metrs Micrndas. Las micrndas sn ndas electrmagnéticas cuyas frecuencias se encuentran dentr del espectr de las super altas frecuencias, SHF, utilizándse para las redes inalámbricas la

17 banda de ls Ghz. Estas redes tienen una prpagación muy lcalizada y un anch de banda que permite alcanzar ls 15 Mbps. La red Rialta de Mtrla es una red de este tip, la cual va a 10 Mbps y tiene un área de cbertura de 500 metrs LASER La tecnlgía láser tiene tdavía que reslver imprtantes cuestines en el terren de las redes inalámbricas antes de cnslidar su gran ptencial de aplicación. Hy en día resulta muy útil para cnexines punt a punt cn visibilidad directa, utilizándse fundamentalmente en intercnectar segments distantes de redes lcales cnvencinales (Ethernet y Tken Ring). Es de resaltar el hech de que esta técnica se encuentre en bservación debid al psible perjuici para la salud que supne la visión directa del haz. Cm circuits punt a punt se llegan a cubrir distancias de hasta 1000 metrs, perand cn una lngitud de nda de 820 nanómetrs IEEE VG-AnyLAN. VG-AnyLAN, también cncid cm 100VG-AnyLAN y Priridad de Demanda, es un nuev prtcl de 100 Mbps baj desarrll pr el grup de trabaj de la IEEE. Sprta tramas cn frmats ya sea , per el prtcl es distint a ls de ests ds prtcls. Mientras que una red puede perar cn cualquiera de ls frmats de tramas, está cnfigurada para transmitir ya sea tramas cn frmat , per n las ds al mism tiemp. El prtcl de priridad de demanda usa un esquema de arbitrament de tw pririty rund rbin, cntrlad pr un hub central. Las estacines y ls hubs cuelgan en frma de árbl de este arbitr central. El hub central cede el cntrl del derech de transmitir de puert en puert del hub. El prtcl sprta ds tips de slicitudes de transmisión, cncidas cm priridad nrmal y alta priridad. Las slicitudes de alta priridad tienen precedencia sbre las de priridad nrmal. Per si una slicitud de priridad nrmal ha estad pendiente pr mas de ms, es prmvida pr el hub a estad de alta priridad, y atendida en la cla de alta priridad. Cada hub mantiene una tabla de direccines pr cada puert, que es empleada para almacenar las direccines de las estacines cnectadas a un puert. Cuand se recibe un paquete, el hub mantiene el paquete únicamente el tiemp necesari para determinar la dirección de destin, mment en el que manda el paquete únicamente al puert en el que se encuentra la dirección de destin. El hub también manda el paquete al puert que l cnecta a un nivel superir del árbl y a tds ls puerts que hayan sid definids cm prmiscus en el mment de la instalación. Tds ls trs puerts reciben una señal de idle, l cual prprcina un nivel de seguridad de eavesdrpping. Cuand una estación hub desea unirse a la red, inicia una secuencia de entrenamient, que cnsiste de un intercambi de tramas entre él y el puert al cual se encuentra cnectad. Este perid de tiemp dura entre 2 y 5 ms y es emplead para determinar si el artefact que esta cnectad al puert es una estación un hub, si emplea tramas cn frmat , la dirección MAC de la estación que se está cnectand, y si el puert perara cm un escucha prmiscu. Mientras que se realiza este entrenamient, la red suspende su peración de rund rbin. Basad en ls resultads del perid de entrenamient una estación es admitida en la red se le infrma la razón pr la cual n fue admitida. Entre paquetes estacines y hubs envían una señal idle a ls demás para indicar que el canal esta dispnible para hacer una slicitud de transmisión. Una estación que desea transmitir

18 un paquete le manda una señal de slicitud de transmisión al hub indicándle la priridad de la transmisión. Lueg l que espera una respuesta que le garantiza el derech de transmitir un paquete en la red. Si el hub que recibe la slicitud es el únic hub en la red, espera a que la transmisión actual se cmplete, y lueg atiende el puert que es el siguiente en el rden de servici del esquema rund rbin. Lueg le da el derech de transmitir a ese puert. Si el hub esta cnectad a un hub en un nivel superir en el árbl, espera que la transmisión actual de la red termine y le manda la slicitud al hub del nivel superir. De esta frma la slicitud de transmisión alcanza el árbitr central, que determina que hub cntrlara la asignación del medi a las transmisines. Cuand el derech a cntrlar la red pasa a un hub este atiende las slicitudes en rden de puert y lueg le regresa el cntrl al hub del nivel superir. Si se hace una demanda de priridad en cualquier parte de la red, el cntrl pasa al hub que tiene esa slicitud, y retrna al hub riginal después de que se han satisfech tdas las slicitudes de alta priridad en la red Vs Base-T 100 VG-AnyLAN Cmplejidad Baja Media-Alta Sencillez migración de Buena Pbre Transmisión 100 Mbps 100 Mbps Diámetr máxim 450m fibra - 205m UTP 2500m fibra - 600m UTP,STP 5.3. Dispsitivs de intercnexión. Las estacines de trabaj y el servidr de fichers de una LAN deben estar cnectads mediante un medi de transmisión cablead. La dispsición física de la red se denmina 'tplgía'. La arquitectura también determina la tplgía de la red de área lcal. Existen tres tplgías básicas que sn: estrella, bus y anill. También pdems encntrarns derivacines de las anterires cm las tplgías en árbl, dble anill y malla. Llegads a este punt, cnviene hacer una distinción entre tplgía física y lógica. La definición que hems dad antes se refiere a la dispsición física de ls nds en la red, cn l que ns estams refiriend a la tplgía física. Cn tplgía lógica ns estams refiriend al md en que se accede al medi. Dispnems de varis dispsitivs para acceder al medi y así pder crear nuestras redes, cada un de ells cn sus características y sus funcines bien especificadas pr el IEEE. Ests dispsitivs sn ttalmente cmpatibles entre ells, y en una LAN mediana ns ls pdems encntrar a tds ells dand servici a la red, trabajand cnjuntamente para cmunicar ls destinataris finales de una frma rápida. Ls dispsitivs citads sn cuatr: hubs, bridges, switches y ruters Hubs y repetidres. Un repetidr es la expresión mínima de un cncentradr (hub), dich cn más prpiedad, pdems afirmar que un cncentradr es un repetidr multipuert. Ls repetidres, cn sl ds puerts, diseñads según las especificacines IEEE 802.3, actúan cm una parte del cablead de la red, ya que transfieren ls paquetes recibids de un extrem al tr, independientemente de su cntenid, su rigen y su destin, es decir, de un md ttalmente transparente e indiscriminad. Ns permiten intercnectar ds más (según

19 sean purs repetidres cncentradres, respectivamente) segments inclus cn diferentes tips de cablead, permitiéndns, de este md, sbrepasar el númer máxim de nds la lngitud máxima permitidas pr segment. Se encargan de regenerar las señales y resincrnizar ls segments, e inclus de descnectar (l que se llama segmentar particinar) a aquells que funcinan inadecuadamente, permitiend así que el rest de la red siga trabajand. Pr supuest, el us de repetidres también esta limitad, ya que generan un pequeñ retras, que en cas de prlngarse pr varis repetidres cnsecutivs, impediría el adecuad funcinamient de la red y la perdida de ls paquetes que circulan pr la misma; entre ds nds cualesquiera de la red, pueden existir un máxim de cuatr repetidres, l que equivale a cinc segments, y además en un máxim de tres de ells pueden cnectarse trs nds, es decir, ds de ls cinc segments sól pueden ser empleads para la intercnexión entre repetidres. La velcidad a la que transmiten ls paquetes es siempre la misma que la de la prpia red. Ests dispsitivs actúan, según especifica el nivel físic del mdel OSI. Muchs Cncentradres tienen un cnectr BNC en la parte trasera, además de ls sckets nrmales RJ-45. El cnectr BNC permite que se enlacen cncentradres pr medi de un cable caxial Thin Ethernet. Al dispner del cnectr BNC, n se tiene que desperdiciar un puert RJ-45 en cada cncentradr. Pr l cntrari, ese puert puede cnectarse a un nd de red adicinal. Además de ls cncentradres cnectads cn el cable Thin Ethernet en el mism segment de cable Thin Ethernet Bridges puentes. Ls puentes fuern diseñads, según la nrmativa IEEE 802.1d, para la cnexión de redes diferentes. Igual que ls repetidres, sn independientes de ls prtcls y retransmiten ls paquetes a la dirección adecuada basándse precisamente en esta, en la dirección destin indicada en el prpi paquete. Su diferencia cn ls repetidres cnsiste en que ls puentes tienen cierta "inteligencia", que les permite reenviar n un paquete al tr segment; cuand un paquete n es retransmitid, decims que a sid filtrad. Además ess filtrs pueden ser autmátics, en función de las direccines de ls nds de cada segment, que ls puentes "aprenden" al bservar el tráfic de cada segment, pueden ser filtrs definids pr el administradr de la red, en función de raznes de seguridad, rganización de grups de trabaj en la red, limitación de tráfic innecesari, etc. Otra imprtante diferencia es que cn ls repetidres, el anch de banda de ls diferentes segments es cmpartid, mientras que cn ls puentes, cada segment dispne del 100% del anch de banda,, en tras palabras, el anch de banda ttal de la red se multiplica pr el númer de puerts de ls que dispne el puente. En el cas de una red Ethernet, un puente (2 puerts), el anch de banda dispnible entre ds segments sería de 20 Mbps, y si dispnems de un "puente multipuert", pr ejempl cn 3 puerts, el anch de banda ttal será de 30 Mbps, y así sucesivamente. Su filsfía impide que las clisines se prpaguen entre diferentes segments de la red, alg que ls repetidres sn incapaces de evitar. Ls puentes pueden llegar, según sus prestacines, a transmitir ls paquetes a la misma velcidad a la que circulan pr la red.

20 Habitualmente, ls puentes de una red se enlazan entre sí cn tplgía de bus y a su vez se cmbinan cn cncentradres repetidres multipuert para extender la red de un md eficaz, mediante una tplgía de estrella. Ls puentes funcinan en la capa de enlace del mdel OSI. Una característica muy imprtante de ls puentes es el algritm de expansión en árbl (spanning tree), un mecanism del sftware de un puente, pr el cual se impide que se creen bucles dentr de una red dnde haya varis puentes, al intercambiar cnstantemente entre ells uns paquetes denminads BPDU, que les permiten recnfigurar, dinámicamente, ls camins a seguir pr el tráfic de la red, sirviend así inclus, de medida de seguridad en cas de fall de algún puente, al pder establecer, autmáticamente, una ruta alternativa Switches cnmutadres. Ls cnmutadres (switches), sn, en ciert md, puentes multipuert, aunque pueden llegar a tener funcines prpias de encaminadres. Incrementan la capacidad ttal de tráfic de la red dividiéndla en segments más pequeñs, y filtrand el tráfic innecesari, bien autmáticamente bien en función de filtrs definids pr el administradr de la red, haciéndla, en definitiva, más rápida y eficaz. Cuand un paquete es recibid pr el cnmutadr, éste determina la dirección fuente y destinataria del mism; si ambas pertenecen al mism segment, el paquete es descartad; si sn direccines de segments diferentes, el paquete es retransmitid, a n ser que ls filtrs definids l impidan. La diferencia fundamental, teóricamente, entre puentes y cnmutadres, es que ls puentes reciben el paquete cmplet antes de prceder a su enví al puert destinatari, mientras que un cnmutadr puede iniciar su reenví antes de haberl recibid pr cmplet, ell redunda, evidentemente, en una mejra de prestacines. Un cnmutadr mantiene, internamente, una tabla asciand ls puerts físics cn las direccines de ls nds cnectads a cada puert. Las direccines pueden haber sid intrducidas manualmente pr el administradr de la red, pueden haber sid aprendidas pr el cnmutadr en su cntinua mnitrización de ls paquetes que le llegan pr cada puert. Usand esta tabla, y las direccines destin de ls paquetes recibids, el cnmutadr determina una "cnexión virtual" desde el puert fuente al destin, y transfiere el paquete en función de la misma. Esta cnexión virtual entre la fuente y el destin, se establece sl para cada paquete enviad.