2. Ethernet: Es la tecnología LAN predominante. Se la estudia desde el punto de vista del modelo OSI. Sus especificaciones soportan: Diferentes medios. Ancho de banda. Otros elementos de capas: Física Enlace de Datos La mayoría de tráfico en Internet es Ethernet. Ha evolucionado de 3Mbps (1973) a más de 10Gbps. Su éxito radica en: Simplicidad y fácil mantenimiento. Habilidad para incorporar nueva tecnologías. Confiabilidad. Bajos costos de instalación y actualización. 2 OSI Introducción
3. 6.1 Origen de CSMA/CD CSMA/CD (Acceso Múltiple con Detección de Portadora y Detección de Colisiones): En 1970 se desarrolló en Hawai el primer modelo de Ethernet con varios equipos accediendo al mismo medio (ALOHANET): Este fue el origen del formato de Ethernet. Mecanismo de acceso al medio en el que los dispositivos preparados para transmitir datos primero verifican el canal en busca de una portadora: Si no se detecta ninguna portadora en un cierto tiempo el dispositivo puede transmitir. Si 2 transmiten a la vez se produce una colisión y los bits se anulan uno por uno. 3 Ethernet es un estándar de redes LAN con acceso al medio por broadcast.
4. 6.2 Primera LAN La primera LAN fue la versión original de Ethernet. Fue desarrollada por Robert Metcalfe y sus compañeros de Xerox. DIX fue el primer estándar de Ethernet, siendo publicado por un consorcio formado por: Digital EquipmentCompany. Intel. Xerox. Metcalfequería que Ethernet fuera un estándar compartido a partir del cual todos se podían beneficiar, de modo que se lanzó como estándar abierto. Los primeros productos que se desarrollaron utilizando el estándar de Ethernet se vendieron a principios de la década de 1980. Ethernet transmitía a una velocidad de hasta 10 Mbps en cable coaxial grueso a una distancia de hasta 2 kilómetros. Este tipo de cable coaxial se conocía como thicknet (red con cable grueso). 4
5. 6.3 Estándares LAN En 1985, el comité de estándares para Redes Metropolitanas y Locales del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) publicó los estándares para las LAN. Estos estándares comienzan con el número 802. El estándar para Ethernet es el 802.3. El IEEE quería asegurar que sus estándares fueran compatibles con el modelo OSI de la Organización Internacional de Estándares (ISO). El estándar IEEE 802.3 debía cubrir las necesidades de la Capa 1 y de las porciones inferiores de la Capa 2 del modelo OSI. Ciertas pequeñas modificaciones al estándar original de Ethernet se efectuaron en el 802.3. Las diferencias entre los dos estándares fueron tan insignificantes que cualquier NIC puede transmitir y recibir tanto tramas de Ethernet como de 802.3. Básicamente, Ethernet e IEEE 802.3 son un mismo estándar. 5
6. 6.3.1 Incremento del Ancho de Banda El ancho de banda de 10 Mbps de Ethernet era más que suficiente para las PCs de los 80s. A principios de los 90, las PC se volvieron mucho más rápidas, los tamaños de los archivos aumentaron y se producían cuellos de botella en el flujo de los datos. La mayoría a causa de una baja disponibilidad del ancho de banda. En 1995, el IEEE anunció un estándar para la Ethernet de 100 Mbps. Más tarde siguieron los estándares para Ethernet de 1 Gigabit por segundo en 1998 y 1999. Todos los estándares son básicamente compatibles con el estándar original de Ethernet. 6
7. Una trama de Ethernet puede partir desde una NIC de 10 Mbps de cable coaxial de una PC, subir a un enlace de fibra de Ethernet de 10 Gbps y terminar en una NIC de 100 Mbps: Siempre que permanezca en redes de Ethernet, el paquete no cambia. Por este motivo, se considera que Ethernet es muy escalable. El ancho de banda de la red podría aumentarse muchas veces sin cambiar la tecnología base de Ethernet. El estándar original de Ethernet ha sufrido una cantidad de enmiendas con el fin de administrar nuevos medios y mayores velocidades de transmisión. Estas enmiendas sirven de estándar para las tecnologías emergentes y para mantener la compatibilidad entre las variaciones de Ethernet. 7
8. 6.4 Reglas del IEEE para Denominación de Ethernet Ethernet es una familia de tecnologías para networking que incluye: Legacy. Fast Ethernet . Gigabit Ethernet. Las velocidades de Ethernet pueden ser de 10, 100, 1000 ó 10000 Mbps. El formato básico de la trama y las subcapas del IEEE de las Capas OSI 1 y 2 siguen siendo los mismos para todas las formas de Ethernet. Cuando es necesario expandir Ethernet para agregar un nuevo medio o capacidad, el IEEE publica un nuevo suplemento del estándar 802.3. Los nuevos suplementos reciben una designación de una o dos letras, como por ejemplo: 802.3u. También se asigna una descripción abreviada (identificador) al suplemento. La descripción abreviada consta de: Un número que indica el número de Mbps que se transmiten. La palabra "base", que indica que se utiliza la señalización banda base. Una o más letras del alfabeto que indican el tipo de medio utilizado: F = cable de fibra óptica. T = par trenzado de cobre no blindado. 8
9. 6.4.1 Señalización de Ethernet Ethernet utiliza la señalización banda base, la cual usa la totalidad del ancho de banda del medio de transmisión. Los datos se transmiten directamente sobre el medio de transmisión. En la señalización banda ancha, la señal de datos nunca se transmite directamente sobre el medio. Ethernet usaba señalización de banda ancha en el estándar 10BROAD36. 10BROAD36 es el estándar IEEE para una red Ethernet 802.3 que usa cable coaxial grueso a 10 Mbps como medio de transmisión de banda ancha. 10BROAD36 se considera ahora obsoleto. Una señal analógica, o señal portadora, es modulada por la data, y la señal portadora modulada es transmitida. 9
10. En la radio difusión y en la TV por cable se usa la señalización de banda ancha. Una señal analógica (señal portadora) es modulada por la data y se transmite la señal portadora modulada. Las estaciones de radio y la TV por cable utilizan la señalización banda ancha. El IEEE no puede forzar a los fabricantes de equipamiento para networking a cumplir con todas las particularidades de ningún estándar. El IEEE espera que se logre lo siguiente: Proporcionar la información de ingeniería necesaria para fabricar dispositivos que cumplan con los estándares de Ethernet. Promover que los fabricantes introduzcan innovaciones. 10
11. Ethernet opera en dos áreas del modelo OSI: La mitad inferior de la capa de enlace de datos, conocida como subcapa MAC. La capa física. Los estándares garantizan un mínimo ancho de banda y operabilidad especificando: El máximo número de estaciones por segmento. La longitud máxima del mismo. El máximo número de repetidores entre estaciones. Etc. Las estaciones separadas por repetidores se encuentran dentro del mismo domino de colisión. Las estaciones separadas por puentes o routers se encuentran en dominios de colisión diferentes. 6.5 Ethernet y el Modelo OSI 11
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15. Los estándares de la IEEE (Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica) dividen la capa de Enlace de Datos en 2 subcapas: Subcapa de Control de Acceso al Medio (MAC) Realiza transiciones hacia los medios. Esta subcapa se refiere a los protocolos que sigue el host para acceder a los medios físicos. Subcapa de Control de Enlace Lógico (LLC) Realiza transiciones hasta la capa de red. Permite que parte de la capa de enlace de datos funcione independientemente de las tecnologías existentes, proporcionando versatilidad en los servicios de los protocolos de la capa de red que está sobre ella, mientras se comunica de forma efectiva con las diversas tecnologías que están por debajo. El LLC, como subcapa, participa en el proceso de encapsulamiento. 15 6.7 Sub-Capas
16. 16 Identificador Organizacional Único (OUI) Distribuidor Asignado (NICs, interfaces) Fabricante Tienen 48 bits y se expresan como 12 dígitos hexadecimales. Los 6 primeros dígitos son administrados por la IEEE, e identifican al fabricante o proveedor: Identificador Exclusivo de Organización (OUI). Los 6 dígitos restantes abarcan el número de serie de interfaz, u otro valor administrado por el proveedor específico. Las direcciones MAC son grabadas en la ROM de la NIC y se copian a la RAM cuando se inicializa la NIC. 6.8 Direcciones MAC Dispositivo
17. 6.9 Entramado de la Capa 2 Las corrientes de bits codificadas (datos) en medios físicos representan un logro tecnológico extraordinario, pero por sí solas no bastan para que las comunicaciones puedan llevarse a cabo. El entramado ayuda a obtener información esencial que, de otro modo, no se podría obtener solamente con las corrientes de bits codificadas: Cuáles son los computadores que se comunican entre sí. Cuándo comienza y cuándo termina la comunicación entre computadores individuales. Proporciona un método para detectar los errores que se produjeron durante la comunicación. Quién tiene el turno para "hablar" en una "conversación" entre computadores. El entramado es el proceso de encapsulamiento de la Capa 2. Una trama es la unidad de datos del protocolo de la Capa 2. 17
19. 6.9.1.1 Secuencia de Verificación de Trama Hay tres formas principales para calcular el número de Secuencia de verificación de trama: Verificación por redundancia cíclica (CRC): Realiza cálculos en los datos. Paridad bidimensional: Coloca a cada uno de los Bytes en un arreglo bidimensional y realiza chequeos verticales y horizontales de redundancia sobre el mismo, creando así un Byte extra, que resulta en un número par o impar de unos binarios. Checksum (suma de verificación) de Internet: Agrega los valores de todos los bits de datos para obtener una suma. 19
21. El control de acceso al medio (MAC) se refiere a los protocolos que determinan cuál de los computadores de un entorno de medios compartidos (dominio de colisión) puede transmitir los datos. Categorías de Control de acceso al medio: Determinística(por turnos). Token. No determinística(el primero que llega, el primero que se sirve). CSMA/CD (Acceso Múltiple con Detección de Portadora y Detección de Colisiones). 21 6.10 Categorías de Control de Acceso al Medio
22. 22 Ethernet Token Ring FDDI Ethernet: Topología lógica de bus (el flujo de información se ubica en un bus lineal). Topología física en estrella o en estrella extendida (cableada en forma de estrella). Token Ring: Topología lógica de anillo (el flujo de información se controla en un anillo). Topología física en estrella (está cableada en forma de estrella). FDDI: Topología lógica de anillo (el flujo de información se controla en un anillo). Topología física de anillo doble (cableada en forma de anillo doble). 6.10.1 Tecnologías LAN de Capa 2
23. 6.11 Reglas de MAC Ethernet es una tecnología de broadcast de medios compartidos. El método de acceso CSMA/CD que se usa en Ethernet ejecuta tres funciones: Transmitir y recibir paquetes de datos. Decodificar paquetes de datos y verificar que las direcciones sean válidas antes de transferirlos a las capas superiores del modelo OSI. Detectar errores dentro de los paquetes de datos o en la red. 23
25. 6.11.2 Temporización de Ethernet A veces resulta difícil determinar el origen de un problema en Ethernet. Esto debido a la arquitectura común en bus de Ethernet, también descrita como punto único de falla distribuido. El problema puede abarcar todos los dispositivos del dominio de colisión. Debido al retardo y a la latencia, es posible que más de una estación comience a transmitir a la vez o casi al mismo tiempo. Esto produce una colisión. Si la estación conectada opera en full duplex: La estación puede enviar y recibir de forma simultánea y no se deberían producir colisiones. También cambian las consideraciones de temporización y eliminan el concepto de la ranura temporal. En el modo halfduplex, si se asume que no se produce una colisión, la estación transmisora enviará 64 bits de información de sincronización de tiempos que se conoce como preámbulo. La estación transmisora entonces transmitirá la siguiente información: Información de las direcciones MAC destino y origen. Otra información relacionada con el encabezado. Los datos. La checksum (FCS) utilizada para asegurar que no se haya dañado el mensaje durante la transmisión. 25
26. 6.11.2.1 Ranura Temporal Las estaciones que reciben la trama recalculan la FCS para determinar si el mensaje entrante es válido. Las versiones de 10 Mbps y más lentas de Ethernet son asíncronas. Cada estación receptora utiliza los ocho octetos de la información de temporización para sincronizar el circuito receptor con los datos entrantes y luego los descarta. Las implementaciones de 100 Mbps y más son síncronas. La información de temporización no es necesaria, sin embargo, por razones de compatibilidad, el Preámbulo y la SFD (Delimitador de Inicio de Trama) están presentes. Para las velocidades de transmisión de Ethernet de 1000 Mbps o menos, el estándar describe la razón por la cual una transmisión no puede ser menor que la ranura temporal. La ranura temporal de la Ethernet de 10 y 100 Mbps es de 512 tiempos de bit o 64 octetos. La ranura temporal de la Ethernet de 1000 Mbps es de 4096 tiempos de bit o 512 octetos. La ranura temporal se calcula en base de las longitudes máximas de cable para la arquitectura de red legal de mayor tamaño. Todos los tiempos de retardo de propagación del hardware se encuentran al máximo permisible y se utiliza una señal de congestión de 32 bits cuando se detectan colisiones. 26
27. La ranura temporal real calculada es apenas mayor que la cantidad de tiempo teórica necesaria para realizar una transmisión entre los puntos de máxima separación de un dominio de colisión, colisionar con otra transmisión en el último instante posible y luego permitir que los fragmentos de la colisión regresen a la estación transmisora y sean detectados. Para que el sistema funcione, la primera estación debe enterarse de la colisión antes de terminar de enviar la trama legal de menor tamaño. 27
28. 6.11.2.2 Half y Full Duplex Para que una Ethernet de 1000 Mbps pueda operar en halfduplex, se agregó un campo de extensión al enviar tramas pequeñas con el sólo fin de mantener ocupado al transmisor el tiempo suficiente para que vuelva el fragmento de colisión. Este campo sólo se incluye en los enlaces en half-duplex de 1000 Mbps y permite que las tramas de menor tamaño duren el tiempo suficiente para satisfacer los requisitos de la ranura temporal. La estación receptora descarta los bits de extensión. En Ethernet de 10 Mbps, un bit en la capa MAC requiere de 100 nanosegundos para ser transmitido. A 100 Mbps el mismo bit requiere de 10 ns para ser transmitido y a 1000 Mbps sólo requiere 1 ns. A menudo, se utiliza una estimación aproximada de 20,3 cm por nanosegundo para calcular el retardo de propagación a lo largo de un cable UTP. En 100 metros de UTP, esto significa que tarda menos de 5 tiempos de bit para que una señal de 10BASE-T se transporte a lo largo del cable. 28
29. Para que Ethernet CSMA/CD opere, la estación transmisora debe reconocer la colisión antes de completar la transmisión de una trama del tamaño mínimo. A 100 Mbps, la temporización del sistema apenas es capaz de funcionar con cables de 100 metros. A 1000 Mbps, ajustes especiales son necesarios ya que se suele transmitir una trama completa del tamaño mínimo antes de que el primer bit alcance el extremo de los primeros 100 metros de cable UTP. Por este motivo, no se permite halfduplex en la Ethernet de 10 Gigabits. 29
30. 6.11.3 Espacio entre las Tramas y Postergación El espacio mínimo entre dos tramas que no han sufrido una colisión recibe el nombre de espacio entre tramas. Se mide desde el último bit del campo de la FCS de la primera trama hasta el primer bit del preámbulo de la segunda trama. Una vez enviada la trama, todas las estaciones de Ethernet de 10 Mbps deben esperar un mínimo de 96 tiempos de bit (9,6 microsegundos) antes de que cualquier estación pueda transmitir, de manera legal, la siguiente trama. En versiones de Ethernet más veloces, el espacio sigue siendo el mismo, 96 tiempos de bit, pero el tiempo que se requiere para dicho intervalo se vuelve proporcionalmente más corto. Este intervalo se conoce como separación. El propósito del intervalo es permitir que las estaciones lentas tengan tiempo para procesar la trama anterior y prepararse para la siguiente trama. 30
31. 6.11.3.1 Postergación Se espera que un repetidor regenere los 64 bits completos de información de temporización, que es el preámbulo y la SFD, al inicio de cualquier trama. Esto a pesar de la pérdida potencial de algunos de los bits iniciales del preámbulo, debido a una sincronización lenta. Debido a esta reintroducción forzada de los bits de temporización, cierta reducción menor de la separación entre las tramas no sólo es posible sino que también esperada. Algunos chipsets de Ethernet son sensibles a un acortamiento del espacio entre las tramas y comienzan a dejar de ver las tramas a medida que se reduce la separación. Con la potencia actual de las PCs resultaría muy sencillo saturar un segmento de Ethernet con tráfico y comenzar a transmitir nuevamente antes de que se cumpla el tiempo de retardo del espacio entre las tramas. 31
32. Una vez producida la colisión y que todas las estaciones permitan que el cable quede inactivo (cada una espera que se cumpla el intervalo completo entre las tramas), entonces, las estaciones que sufrieron la colisión deben esperar un período adicional y cada vez mayor antes de intentar la retransmisión de la trama que sufrió la colisión. El período de espera está diseñado para que sea aleatorio de modo que dos estaciones no demoren la misma cantidad de tiempo antes de efectuar la retransmisión, lo que causaría colisiones adicionales. Esto se logra en parte al aumentar el intervalo a partir del cual se selecciona el tiempo de retransmisión aleatorio cada vez que se efectúa un intento de retransmisión. El período de espera se mide en incrementos de la ranura temporal del parámetro. Si la capa MAC no puede enviar la trama después de 16 intentos, deja de intentar y genera un error en la capa de red. Esto es muy raro y suele suceder sólo cuando se producen cargas en la red muy pesadas o cuando se produce un problema físico en la red. 32
33. 6.11.4 Manejo de Errores El estado de error más común en redes Ethernet son las colisiones. Las colisiones son el mecanismo para resolver la contención del acceso a la red. Unas pocas colisiones proporcionan una forma simple y sin problemas, que usa pocos recursos, para que los nodos de la red arbitren la contención para el recurso de red. Cuando la contención de la red se vuelve demasiado grave, las colisiones se convierten en un impedimento significativo para la operación útil de la red. La mayoría de las colisiones se producen cerca del comienzo de la trama, a menudo, antes de la SFD. 33
34. Las colisiones que se producen antes de la SFD generalmente no se informan a las capas superiores, como si no se produjeran. Tan pronto como se detecta una colisión, las estaciones transmisoras envían una señal de congestión de 32 bits que la impone. Esto se hace de manera que se corrompen por completo los datos transmitidos y todas las estaciones tienen la posibilidad de detectar la colisión. 34
35. 6.11.5 Tipos de Colisiones Por lo general, las colisiones se producen cuando dos o más estaciones de Ethernet transmiten al mismo tiempo dentro de un dominio de colisión. Una colisión simple es una colisión que se detecta al tratar de transmitir una trama, pero en el siguiente intento es posible transmitir la trama con éxito. Las colisiones múltiples indican que la misma trama colisionó una y otra vez antes de ser transmitida con éxito. Los resultados de las colisiones, los fragmentos de colisión, son tramas parciales o corrompidas de menos de 64 octetos y que tienen una FCS inválida. Los tipos de colisiones son: Locales. Remotas. Tardías. 35
36. 6.11.6 Fuentes de Errores de Ethernet Colisión o runt: Transmisión simultánea que se produce antes de haber transcurrido la ranura temporal. Colisión tardía: Transmisión simultánea que se produce después de haber transcurrido la ranura temporal. Errores de intervalo, trama larga, jabber: Transmisión excesiva o ilegalmente larga. Trama corta, fragmento de colisión o runt: Transmisión ilegalmente corta. Error de FCS: Transmisión dañada. Error de alineamiento: Número insuficiente o excesivo de bits transmitidos. Error de intervalo: El número real y el informado de octetos en una trama no concuerda. Fantasma o jabber: Preámbulo inusualmente largo o evento de congestión. 36
37. 6.11.7 FCS En una trama con error de FCS, es probable que la información del encabezado sea correcta, pero la checksum que calcula la estación receptora no concuerda con la checksum que adjunta la estación transmisora al extremo de la trama. Por lo tanto, se descarta la trama. Una gran cantidad de errores FCS provenientes de una sola estación indican, por lo general, una NIC defectuosa y/o falla o corrupción en los controladores del software, o un cable defectuoso que conecta esa estación a la red. Si los errores FCS están asociados con muchas estaciones, por lo general, pueden rastrearse a la presencia de un cableado defectuoso, una versión defectuosa del controlador de la NIC, un puerto de hub defectuoso o a ruido inducido en el sistema de cables. 37
38. Un mensaje que no termina en un límite de octeto se conoce como error de alineamiento. En lugar del número correcto de bits binarios que forman agrupaciones completas de octetos, hay bits adicionales que sobran (menos de ocho). Una trama así se trunca en el límite del octeto más cercano, y si la checksum de FCS falla, entonces, se informa un error de alineamiento. Esto es causado a menudo por controladores de software dañados, o una colisión, y con frecuencia viene acompañado por una falla de la checksum de FCS. Una trama con un valor válido en el campo "longitud" pero que no concuerda con el número real de octetos contabilizados en el campo de datos de la trama recibida recibe el nombre de error de rango. Este error también aparece cuando el valor del campo de longitud es menor que el tamaño mínimo legal sin relleno para el campo de datos. Un error, similar, fuera de rango, se informa cuando el valor del campo "longitud“ indica que el tamaño de los datos es muy grande para ser legal. 38
39. Fluke Networks ha creado el término fantasma para referirse a la energía (ruido) que se detecta en el cable y que parece ser una trama, pero que carece de un SFD válido. Para ser considerada fantasma, la trama debe tener una longitud de al menos 72 octetos, incluyendo el preámbulo. De lo contrario, se clasifica como colisión remota. Debido a la naturaleza peculiar de los fantasmas, los resultados de las pruebas dependen en gran medida del lugar donde se efectuó la medición del segmento. Las mallas a tierra y otros problemas de cableado son normalmente la causa de los fantasmas. La mayoría de las herramientas de monitoreo de la red no reconocen la existencia de fantasmas por la misma razón que no reconocen las colisiones de los preámbulos. Las herramientas confían completamente en lo que el chipset les dice. Analizadores de protocolo basados en software, muchos analizadores de protocolos basados en hardware, las herramientas de diagnóstico manuales así como la mayoría de las sondas de monitoreo remoto (RMON) no informan de estos eventos. 6.11.7.1 Fantasma 39
40. 6.11.8 Auto Negociación de Ethernet Al crecer Ethernet de 10 a 100 y 1000 Mbps, fue necesario hacer que cada tecnología pudiera operar con las demás, al punto que las interfaces de 10, 100 y 1000 pudieran conectarse directamente. Se desarrolló un proceso que recibe el nombre de Auto-negociación de las velocidades en halfduplex o en full duplex. Específicamente, en el momento en que se introdujo Fast Ethernet, el estándar incluía un método para configurar de forma automática una interfaz dada para que concordara con la velocidad y capacidades de la interfaz en el otro extremo del enlace. Este proceso define cómo las interfaces en los extremos del enlace pueden negociar de forma automática una configuración ofreciendo el mejor nivel de rendimiento común. Presenta la ventaja adicional de involucrar sólo la parte inferior de la capa física. 40
41. La 10BASE-T requirió que cada estación transmitiera un pulso de enlace aproximadamente cada 16 milisegundos, siempre que la estación no estuviera transmitiendo un mensaje. La Auto-Negociación adoptó esta señal y la redenominó Pulso de Enlace Normal (NLP). Cuando se envía una serie de NLP en un grupo con el propósito de Auto-Negociación, el grupo recibe el nombre de Ráfaga de Pulso de Enlace Rápido (FLP). Cada ráfaga de FLP se envía a los mismos intervalos que un NLP y tiene como objetivo permitir que los antiguos dispositivos de 10BASE-T operen normalmente en caso de que reciban una ráfaga de FLP. 41
42. 6.11.8.1 Ráfagas de Pulsos La Auto-Negociación se logra al transmitir una ráfaga de Pulsos de Enlace de 10BASE-T desde cada uno de los dos extremos del enlace. La ráfaga comunica las capacidades de la estación transmisora al otro extremo del enlace. Una vez que ambas estaciones han interpretado qué ofrece el otro extremo, ambas cambian a la configuración común de mayor rendimiento y establecen un enlace a dicha velocidad. Si algo interrumpe la comunicación y se pierde el enlace, los dos socios intentan conectarse nuevamente a la velocidad de la última negociación. Si esto falla o si ha pasado demasiado tiempo desde que se perdió el enlace, el proceso de Auto-Negociación comienza de nuevo. Es posible que se pierda el enlace debido a influencias externas tales como una falla en el cable o la emisión de una reconfiguración por uno de los socios. 42 La ráfaga FLP se compone de varios pulsos NLP.
43. 6.11.9 Establecimiento del Enlace Los extremos del enlace pueden saltar el ofrecimiento de las configuraciones a las que pueden operar. Esto permite que el administrador de la red fuerce que los puertos operen a una velocidad seleccionada y a una configuración duplex, sin deshabilitar la Auto-Negociación. La Auto-Negociación es optativa para la mayoría de las implementaciones de Ethernet. Gigabit Ethernet requiere de su implementación aunque el usuario puede deshabilitarla. Originalmente, la Auto-Negociación se definió para las implementaciones de UTP de Ethernet y se extendió para trabajar con otras implementaciones de fibra óptica. Cuando una estación Auto-Negociadora realiza un primer intento de enlace, debe habilitarse a 100BASE-TX para que intente establecer un enlace de inmediato. 43
44. Si la señalización de la 100BASE-TX está presente y la estación admite 100BASE-TX, intentará establecer un enlace sin negociación. Si la señalización produce el enlace o se transmiten las ráfagas de FLP, la estación procederá con dicha tecnología. Si el otro extremo del enlace no ofrece una ráfaga de FLP, pero a cambio, ofrece NLP, entonces el dispositivo supone automáticamente que es una estación 10BASE-T. Durante este intervalo inicial de prueba para otras tecnologías, la ruta de transmisión envía ráfagas de FLP. El estándar no permite la detección paralela de ninguna otra tecnología. 44
45. 6.11.9.1 Half y Full Duplex Si se establece un enlace a través de la detección paralela, se requiere una conexión en halfduplex. Los 2 métodos para lograr un enlace en full-duplex: Uno es a través de un ciclo de Auto-Negociación completo. El otro es forzar administrativamente a que ambos extremos del enlace realicen una conexión en full duplex. Si se fuerza a un extremo del enlace a conectarse en full duplex, pero el otro extremo intenta Auto-Negociar, entonces seguramente se producirá una falta de concordancia en el duplex. Se producirán colisiones y errores en ese enlace. Además, si se fuerza a un extremo a una conexión en full duplex, el otro también debe ser forzado. La excepción es Ethernet de 10 Gigabits que no admite la conexión en halfduplex. Muchos proveedores implementan hardware de forma tal que va intentando los distintos estados posibles de forma cíclica. Transmite ráfagas de FLP para Auto-Negociar por unos momentos, luego se configura para la Fast Ethernet, intenta enlazarse por unos instantes y luego sólo escucha. 45
46. Algunos proveedores no ofrecen ningún intento para enlazarse hasta que la interfaz primero escucha una ráfaga de FLP o algún otro esquema de señalización. Son dos las modalidades de duplex, half y full. Para los medios compartidos, el modo half-duplex es obligatorio. Todas las implementaciones en cable coaxial son half-duplex por naturaleza, no pueden operar en full duplex. Las implementaciones en UTP y fibra pueden operar en halfduplex. Las implementaciones de 10 Gbps se especifican sólo para full duplex. En halfduplex, sólo una estación puede transmitir a la vez. En las implementaciones en coaxial, una transmisión desde una segunda estación hará que las señales se superpongan y se corrompan. Como el UTP y la fibra, por lo general, transmiten por pares distintos, las señales no tienen oportunidad de superponerse o dañarse. Ethernet ha establecido las reglas de arbitraje para resolver los conflictos que surgen cuando más de una estación intenta transmitir al mismo tiempo. Se permite que dos estaciones de un enlace full-duplex punto a punto transmitan en cualquier momento, independientemente de si la otra estación está transmitiendo. La Auto-Negociación evita la mayoría de las situaciones donde una estación de un enlace punto a punto transmite de acuerdo a las reglas de half-duplex y la otra de acuerdo a las reglas de full-duplex. 46
47. En el caso en que los socios del enlace sean capaces de compartir más de una tecnología en común, tenemos la lista siguiente: Con esta lista se determina la tecnología a elegir entre las configuraciones ofrecidas. Las implementaciones de Ethernet en fibra óptica no se incluyen en la lista de prioridades porque la electrónica y la óptica de la interfaz no permiten una fácil configuración entre las implementaciones. Se supone que la configuración de la interfaz es fija. Si las dos interfaces pueden Auto-Negociar, entonces, ya utilizan la misma implementación de Ethernet. Sin embargo, todavía quedan varias opciones de configuración que tiene que determinarse, tales como el ajuste del duplex o cuál es la estación que actuará como Master a los fines de sincronización. 47
