Ethernet

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Gestión de Redes de Datos

Temario: Capitulo de Ethernet

• Métodos de Control de Acceso al Medio
– CSMA/CD
– CSMA/CA
– Token Passing
• Ethernet
• Las direcciones MAC
• Futuro de Ethernet
• Estándares de Ethernet

Jesse Padilla Agudelo
Ingeniero Electrónico
Especialista en Gestión de Redes de Datos

Temario: Capitulo de Ethernet

• Otros Protocolos de Control de Acceso al Medio
– Token Ring
– FDDI
– Redes Inalámbricas 802.11
– Otros


Algunos conceptos previos
Capa de Enlace de Datos de OSI
Capa de Acceso a la Red de TCP/IP


La Capa de Enlace de Datos de OSI

• Para que los paquetes de capa de red sean transportados
desde el host origen al host destino deben recorrer diferentes
tipos de redes, las cuales pueden usar diferentes tipos de
medios (medios eléctricos, ópticos o electromagnéticos).
• Los paquetes de capas de red no tienen una manera de
acceder directamente a estos diferentes medios. Dado que
estas funciones no están contempladas en la capa de red.


La Capa de Acceso a la RED de TCP/IP

• Al igual que la Capa de Enlace de Datos de OSI, la capa de
Acceso a la Red de TCP/IP tiene como función preparar los
paquetes recibidos de la Capa de Internet y conducirlos a
través del medio, adicional a esto esta capa de acceso
gestiona el acceso a esos diferentes medios.


La Capa de Enlace de Datos (Click en la animación)


Protocolos comunes de enlace de datos o
acceso a la red
• Ethernet (LAN)
• Token Ring (LAN, Estándar poco usado hoy en día)
• ATM (WAN)
• Frame Relay (WAN)
• FDDI (WAN)
• HDLC (WAN)
• PPP (WAN)
• Entre otros.


Algunas Características de Capa de Enlace de
Datos
• Direccionamiento Físico a través del hardware.
• El transporte de datos utilizando Tramas sobre la capa física.
• A nivel de LAN son comúnmente usadas las direcciones MAC.
• La Capa de Enlace de Datos se divide en dos subcapas, la
subcapa MAC y la subcapa LLC.


La Subcapa: MAC - Media Access Control

• La subcapa de Control de Acceso al Medio es como la "policía
de tránsito" de la capa de enlace de datos y es responsable de
controlar la comunicación con la capa física y el transporte de
las tramas de datos a través de la física de la red.


La Capa de Enlace de Datos de OSI

• La función de la capa de enlace de datos de OSI es preparar
los paquetes de la capa de red para ser transmitidos y
controlar el acceso a los medios físicos.


La Subcapa: MAC - Media Access Control

• El control de acceso al medio (MAC) proporciona a la
capa de enlace de datos el direccionamiento y la
delimitación de datos de acuerdo con los requisitos
de señalización física del medio y al tipo de protocolo
de capa de enlace de datos en uso.


Formato de una Trama


La Subcapa: LLC – Logical Link Control

• La Subcapa de Control de Enlace Lógico es una interfaz entre
la subcapa MAC y la capa de RED suministrando los medios
para servicios de conexión o basados en conexiones sobre un
enlace de datos entre dos hosts.


La Subcapa: LLC – Logical Link Control

• El control de enlace lógico (LLC) coloca información en la
trama que identifica qué protocolo de capa de red está siendo
utilizado por la trama. Esta información permite que varios
protocolos de la Capa 3, tales como IP e IPX, utilicen la misma
interfaz de red y los mismos medios.


La Capa de Enlace de Datos


Métodos de Control de Acceso
al Medio


Métodos de Control de Acceso al Medio

• Los protocolos de la capa de enlace de datos de OSI o de capa
de acceso a la red de TCP/IP están definido por organizaciones
de estandarización de nivel internacional, tales como:
• LA ISO - International Organization for Standardization
• La ITU - International Telecommunication Union
• La ANSI - American National Standards Institute
• Entre otras.


Ejemplos: Métodos de Control de Acceso al Medio



• Los protocolos de control de acceso al medio regulan como
los diferentes host colocan y recolectan los datos del medio.
• Los métodos de control de acceso al medio son herramientas
necesarias para gestionar estos de manera efectiva, logrando
así garantizar que los diferentes host pueden hacer uso de la
red.


Concepto Previo: Colisión

• En una red donde el medio es compartido, como las LAN
Ethernet, en el caso de que dos o más host empiecen a
transmitir tramas a la vez se producirán choques entre esas
tramas diferentes que quieren pasar por el mismo sitio a la
vez. Este fenómeno se denomina colisión.


• Cuando no se cuenta con un método de control de acceso al
medio, la transmisión es sin control, todos los host transmiten
en el instante que desean produciéndose colisiones, bajando
así considerablemente el rendimiento de la red.



• Alternativas de control:
– Los métodos con un alto grado de control impiden que se
den las colisiones, pero generalmente sobrecargan el
proceso de comunicación y el servicio es lento.
– Los métodos con un bajo grado de control tienen pocas
sobrecargas en el proceso de comunicaciones pero debido
a ese grado de libertad presentan colisiones.



• Hay dos tipos básicos de métodos de control de acceso al
medio, los controlados, y los basados en contención.
• Método Controlado: Basado en turnos, cada host tiene un
tiempo asignado para transmitir.
• Método basado en contención: Todos los host compiten por
el medio, el primero en llegar el primero en servirse.


Acceso controlado


Acceso basado en contención


CSMA/CD - Carrier Sense Multiple
Access/Collision Detection
• Es el método de control de acceso al medio mas usado,
definido en el estándar IEEE 802.3 con Ethernet el cual es la
tecnología de red mas usada.


• En un entorno de medios compartidos, todos los dispositivos
tienen acceso garantizado al medio, pero no tienen ninguna
prioridad en dicho medio. Si más de un dispositivo realiza una
transmisión simultáneamente, las señales físicas colisionan y
la red debe recuperarse para que pueda continuar la
comunicación.


• Como funciona CSMA/CD
1. Carrier Sense: Se “Escucha” si hay señales en el medio de
otros equipos.
2. Multiple Access: los host comparten el mismo medio y todas
tienen acceso a el
3. Collision Detection: detecta y gestiona cualquier colisión de
señales cuando estas ocurren
4. “El primero en llegar el primero en servir” es el método
usado para que los host se disputen el uso del medio


Carrier Sense: Proceso de Escucha

Esta libre el medio?
NO, hay una señal presente de alguna
transmisión.
Seguimos escuchando



Seguimos escuchando y esperando
para transmitir hasta que en el medio
no hayan señales presentes, es decir
hasta que este vacio.



Esta libre el medio?
Si, no hay señales presentes en el
medio


Multiple Access : Coloco mis datos en el medio

Coloco mis datos, en el medio


Carrier Sense: Escucho lo que transmito

Todo esta bien, lo que escucho es
Igual a lo que transmito, entonces
NO se han presentado COLISIONES.
El MENSAJE FUE ENVIADO


Carrier Sense: Escucho lo que transmito

NO, lo que escucho es diferente a
lo que transmito, entonces HAY
UNA COLISIÓN.
El MENSAJE SE PERDIO


Collision Detection: Gestiono la Colisión

NADIE TRANSMITE. TODOS CORREMOS
NUESTRO ALGORITMO DE POSTERGACIÓN


Collision Detection: Gestiono la Colisión
Corro mi algoritmo de asignación de
tiempo aleatorio y espero para volver
a escuchar antes de volver a transmitir.
Si mi tiempo es el menor transmito de
primero sino me toca esperar a que este l
libre el medio


Ethernet y CSMA/CD

• Ethernet es el estándar mas popular para redes LAN, es una
tecnología que a monopolizado los servicios de comunicación
en la LAN y se apoya de CSMA/CD para el control de una
transmisión de datos en una red.


CSMA/CA – Carrier Sense Multiple Access
with Collision Avoidance
• Este método de control de acceso al medio es similar a
CSMA/CD, con una pequeña diferencia CSMA/CA usa una
señal de prevención, con esta se busca alertar a los demás
nodos que hay una intención de transmisión logrando así que
ningún otro nodo transmita en ese instante, así se logra evitar
las colisiones.


CSMA/CA – Carrier Sense Multiple Access
with Collision Avoidance
• CSMA/CA es un estándar ampliamente usado en las redes
inalámbricas IEEE 802.11.
• Las colisiones en CSMA/CA solo se pueden producir en ese
instante que se manifiesta la intención de transmitir datos.


Token Passing

• Tokeng Passing definido en el estándar IEEE 802.5 con Token
Ring.
• Token Passing es un método de control de acceso controlado,
basado en turnos.
• Las redes Token Passing funcionan pasandose un token o
testigo de host a host, solo el host con el token tiene permiso
para transmitir datos, cuando este termina de transmitir pasa
el token al siguiente equipo en turno para que este pueda
transmitir datos.


Token Passing

• Una de las grandes ventajas de este método de control de
acceso al medio es la falta de colisiones, al ser un método
basado en turnos donde solo habla quien tenga el token
nunca se van a presentar estas.


Token Passing

• Al finalizar la transmisión el host que estaba transmitiendo
pasa el token al siguiente host para que este transmita.


Desventajas de Token Passing

• La creación y el paso de la señal del token generan sobrecarga
en la red, lo que reduce la velocidad máxima. Además, los
requisitos de software y hardware de paso del token de la red
tecnologías son más complejos y por lo tanto más costosos
que los de otros métodos de acceso a los medios de
comunicación.


Token Passing y las Redes Token Ring

• Las redes Token Ring usan el método de control de acceso
Token Passing, todo esto esta definido en el estándar IEEE
802.5.
• Mas adelante en el capitulo hablaremos de Token Ring.


Ethernet


Ethernet

• Indudablemente Ethernet es la tecnología de LAN mas
popular en uso hoy en día. Esta es popular debido a su bajo
precio, el cableado utilizado es económico y fácil de instalar, al
igual que los adaptadores de red y otras herramientas de
hardware.


Ethernet

• La aparición de las LAN inalámbricas no a restado importancia
o protagonismo a Ethernet, dado que en el algún punto la red
siempre necesitara conexiones cableadas Ethernet, adicional
a esto las LAN inalámbricas se basan en los principios de la
especificación de Ethernet, por lo cual algunos las llaman
Wireless Ethernet.


Historia de Ethernet

• Ethernet ve la luz en los años 80 gracias a Robert Metcalfe y
su equipo en Xerox.
• El primer estándar de Ethernet fue publicado por DIX un
consorcio formado por las empresas Digital Equipment, Intel y
Xerox.



• 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 IEEE 802.3 con unas pequeñas
modificaciones al estándar original.



• Para garantizar la compatibilidad, los estándares IEEE 802.3
debían cubrir las necesidades de la Capa 1 y de las porciones
inferiores de la Capa 2 del modelo OSI. Como resultado,
ciertas pequeñas modificaciones al estándar original de
Ethernet se efectuaron en el 802.3.


Ethernet = IEEE 802.3

• Ethernet o IEEE 802.3 opera en la subcapa MAC de enlace de
datos y capa física del modelo OSI o en capa de acceso a la red
del modelo TCP/IP. IEEE 802.2 corresponde al estándar de LLC.


Diferencias entre Ethernet original y IEEE 802.3


Historia de Ethernet: ALOHA NET (1970)


Otros Estándares de la IEEE 802


Otros Estándares de la IEEE 802

Jesse Padilla Agudelo Ingeniero Electrónico

Ethernet

• En las redes clásicas Ethernet, todos los equipos (host)
comparten el medio. Ethernet utiliza el método de control de
acceso al medio CSMA/CD para determinar que equipo es
libre de transmitir datos por el medio.


Lectura

• Qué es? Para qué sirve? y como funciona el
algoritmo de BACKOFF.
• Qué es power over ethernet?
• Qué es la auto negociación en redes Ethernet?

Jesse Padilla Agudelo Ingeniero
Electrónico Especialista en

Ethernet

• El software de la capa de acceso a la red acepta un paquete
de la capa internet (para el caso de TCP/IP) y convierte los
datos a una forma que sea compatible con las
especificaciones físicas de la red. En el caso de Ethernet, el
software del acceso a la red capa debe preparar los datos para
su transmisión a través del hardware de la tarjeta de red.


Procesos de Ethernet

• Recordando el papel de la capa de internet en TCP/IP o la capa
de red en OSI de definir el tamaño de la MTU, Ethernet toma
los paquetes de tal forma que solo se transmitan tramas de
datos de mínimo 64 bytes máximo 1.522bytes.


Procesos de Ethernet

• Ethernet define un formato de trama para el envió de datos
en la red, este consta básicamente de un preámbulo donde
encontramos la información de identificación de origen y
destino y una cola donde encontramos un sistema de
detección de errores para las tramas transmitidas.


Trama de Ethernet 802.3


Las direcciones MAC Ethernet

• Las direcciones MAC Ethernet son identificadores únicos para
un adaptador o tarjeta de RED Ethernet. Comúnmente
llamadas direcciones físicas y en la RED, en este caso la LAN
Ethernet esa dirección debe ser única para cada dispositivo.


• No todos los protocolos de Enlace de Datos usan direcciones
MAC para identificar los orígenes y destinos de una
comunicación, pero entre los protocolos que usan este tipo de
direcciones tenemos:
• Ethernet y 802.3 CSMA/CD
• 802.5 o redes en anillo a 4 Mbps o 16 Mbps
• 802.11 redes inalámbricas (Wi-Fi).
• ATM - Asynchronous Transfer Mode



• Una única identificación para la NIC – Tarjeta de RED.
• Quemada en la ROM se copia a la RAM.
• Consta de 6 Bytes, representados en 12 dígitos en
hexadecimal.
• Un dispositivo lee la dirección MAC de destino para saber si
debe procesar la Trama Ethernet que recibió.
• Los switches leen las dirección MAC de destino para ver por
que puerto debería enviar la trama Ethernet al destino, con
ese proceso logra realizar el envió solo al destino establecido.



Representación de la dirección física Ethernet

e4-8c-23-6c-77-9b
11100100-10001100-00100011-01101100-01110111-10011011

0010 0111
0011 0001
1100 0100
0011 0110
1110 1110
1101 1001
La transmisión:
se hace del bit menos significativo al más significativo


Como se escriben las direcciones MAC

• Los 12 dígitos hexadecimales se pueden escribir de diferentes
formas:
– 00-05-9A-3C-78-00
– 00:05:9A:3C:78:00
– 0005.9A3C.7800
• Todos los casos representan la misma dirección MAC.
• 00-05-9A es el identificador del fabricante asignado por la
IEEE.
• 3C-78-00 es el identificador de la tarjeta de RED asignando
directamente por el fabricante.


Direcciones Físicas y Direcciones Lógicas

• Las direcciones MAC son usadas para identificar los
dispositivos sobre un medio de red.
• El direccionamiento IP es usado para pasar datos entre redes.
Identifica la red en la que esta un dispositivo.



• La cabecera del Paquete con las direcciones IP se crea por el
host origen y se mantiene igual durante todo el recorrido por
las diferentes redes.
• La cabecera de la Trama es sustituida por cada router, de
modo que las direcciones MAC son diferentes para cada una
de las etapas del viaje. Si segmentos del viaje no son a través
de Ethernet, habrá un sistema de tratamiento diferente, no
MAC.



• Las direcciones FISICAS son validas solo en el segmento de red
actual donde se localice la trama, no se consideran para los
otros segmentos de red, en el momento que se trabaje en
otro sementó se consideran las direcciones físicas de ese y se
olvidaran las del segmento anterior.


Direcciones Unicast, Multicast y Broadcast

• Una dirección Unicast es aquella que identifica UN solo Host.
Las direcciones Unicast en Ethernet se reconocen porque el
primer byte de la dirección MAC es un número par (¡al
transmitir al medio se envía primero un cero!). Por ejemplo:
f2:3e:c1:8a:b1:01 es una dirección unicast porque “f2” (242)
es un número par.


Direcciones Unicast, Multicast y Broadcast

• Una dirección de Multicast permite que una trama Ethernet
sea recibido por VARIAS estaciones a la vez. En Ethernet las
direcciones multicast se representan con un número impar en
su primero octeto (¡al transmitir al medio se envía primero un
uno!). Por ejemplo: 01:00:81:00:01:00 es multicast pues “01”
es un número impar.
• Una dirección de Broadcast permite que una trama sea
recibida por TODOS los host que la vean. La dirección de
broadcast tiene todos los 48 bits en uno (ff:ff:ff:ff:ff:ff:). Una
dirección Broadcast es un caso especial de dirección
Multicast.


Primeras Infraestructuras Ethernet


Estándares de Ethernet


Identificadores Ethernet

• La IEEE asignó identificadores a los diferentes medios que
puede utilizar Ethernet. Este identificador consta de tres
partes:

10 Base T

Velocidad de transmisión Información sobre
(10 Mega bits por segundo) Tipo de señalización utilizada el medio físico
(Base Band) (Par trenzado)


Ethernet 10Mbps

• Para velocidades de 10Mbps para redes LAN Ethernet
encontramos 3 implementaciones:
• La primera 10 Base 2, donde el 10 significa un ancho de banda
de 10 Mbps.
• Base significa modulación en banda base.
• 2 significa en esta caso cable coaxial delgado con soporte para
distancia de máximo 185 metros por segmento de red.
• 30 Equipos por segmento y separados a distancias de 0.5
metros mínimo.


Ethernet 10Mbps

• La segunda 10 Base 5, donde el 10 significa un ancho de
banda de 10 Mbps, Base significa modulación en banda base,
y 2 significa en esta caso cable coaxial grueso con soporte
para distancia de máximo 500 metros por segmento de red.
• 30 Equipos por segmento y separados a distancias de 2.5
metros mínimo.


Redes 10Base2 y 10Base5 (Conexión)


Redes 10Base2 y 10Base5 (Adaptadores)


Redes 10Base2 y 10Base5 (Tarjeta de RED)


Ethernet 10Mbps

• La segunda 10 Base T, donde el 10 significa un ancho de
banda de 10 Mbps, Base significa modulación en banda base,
y T significa en esta caso cable de par trenzado UTP con
soporte para distancia de máximo 100 metros por segmento
de red.
• Cables UTP categorías 3, 4 y 5.


Ethernet 10BaseT (Cable UTP y Conectores RJ-45)


Ethernet 10BaseT (Tarjeta de RED)


Ethernet 10BaseT (Hub)


FastEthernet

• Hoy en día la demanda de velocidad y anchos de banda
superiores es notable, por eso Ethernet de 10 Mbps quedo en
el pasado y le dio paso a nuevas tecnologías como
FastEthernet siendo su principal característica el manejo de
ancho de banda de 100 Mbps.


Estándares de FastEthernet


De Ethernet con Hubs a FastEthernet con
Switches
• Uno de los grandes saltos en las redes LAN Ethernet se logro
al pasar de usar hubs a usar switches estos permiten la
posibilidad de trabajar con anchos de banda superiores,
trabajar con comunicaciones Full Duplex y en un entorno de
trabajo con switches las colisiones no se consideran.


FastEthernet: Switches


Hubs y Switches

• Ethernet, 10Base5, 10Base2 y 10BaseT con hubs
estaban diseñadas para trabajar en un entorno con
colisiones, solo un equipo puede transmitir a la vez.
• El rendimiento es pobre si hay mucho tráfico y por
tanto se presentas gran cantidad de colisiones.
• Las colisiones se pueden evitar mediante el uso de
switches y operación full duplex.


Hubs y Switches
El Hub reenvía todos los tramas a través de todos los puertos
excepto por el puerto emisor. (Click en la animación).


Hubs y Switches
Switch envía la trama solo al equipo interesado. (Click en la
animación)


Comunicaciones Half Duplex


Comunicaciones Full Duplex


Como prevenir las colisiones

• Usar siempre Switches en vez de Hubs.
• Habilitar las comunicaciones Full Duplex en los enlaces, no
trabajar con Half Duplex.


Gigabit Ethernet y 10Gigabit Ethernet

• Una de las grandes revoluciones de Ethernet a sido su rápida
evolución y la facilidad de tener anchos de banda superiores,
actualmente disponemos de redes Ethernet de 1 Gbps y
estamos dando el salto a las redes de 10 Gbps.


Fibra Óptica y las tecnologías Ethernet

• Uno de los grande éxitos de Ethernet es su versatilidad al
soportar gran variedad de medios, al iniciar estas redes
hablábamos del cable coaxial, rápidamente evolucionamos y
hablamos del cable de par trenzado UTP, pero hoy en día
podemos hablar de la fibra óptica como un medio de LAN
para Ethernet permitiéndonos anchos de banda superiores y
cubrir distancias incluso de varios kilómetros.


Fibra Óptica y las tecnologías Ethernet


Resumen Estándares de Ethernet


Ethernet para LAN, MAN y WAN

• Ethernet fue desarrollado para redes de área local limitadas a
un único edificio o grupo de edificios en un sitio.
• El uso de la fibra óptica y velocidades 1Gbps y 10Gbps,
Ethernet puede utilizarse para Redes de Área Metropolitana -
todo un pueblo o ciudad.
• Ethernet puede ser utilizado incluso en zonas más amplias por
lo que la distinción entre LAN y WAN ya no es clara.


Futuras velocidades de Ethernet

• Hoy en día los productos de Gigabit Ethernet son muy fácil de
hallar en el mercado y cada vez es más fácil conseguir los
productos de 10Gigabit Ethernet, el IEEE y la Alianza de
Ethernet de 10 Gigabit desarrollan actualmente los
estándares para 40, 100 e inclusive 160 Gbps.


PoE – Power Over Ethernet

• Power Over Ethernet es una tecnología que permite la
alimentación eléctrica de un dispositivo intermediario a través
de una conexión Ethernet.
• La señal eléctrica viaja a través del cable de red hasta el
dispositivo para que este funcione, sin la necesidad de
conectar un adaptador eléctrico en este.
• Típicamente usado en Access Point Inalámbricos, dado que
por la ubicación estratégica de estos en ocasiones es complejo
disponerles una conexión eléctrica.


PoE - Power Over Ethernet


PoE – Power Over Ethernet


Otros Protocolos de Capa de Enlace


Token Ring

• Token Ring el estandar IEEE 802.5.
• Token Ring es una tecnología que usa el método de control de
acceso al medio token passing y un topología de red en anillo.
• Los datos se pasan de host en host hasta que lleguen al host
de destino, recordemos que al usar el método de control de
acceso al medio token passing, es necesario que cada host
posea el token a la hora de transmitir datos.
• Esta tecnología previa a Ethernet cayo en desuso con la
aparición de este, por su bajo costo, sencillez de implantación
y anchos de banda superiores.


Token Ring: Estándar IEEE 802.5

Token RING
IEEE 802.5


Token Ring (Click en la animación)


Encapsulación LLC y MAC de Token Ring

1 1 1 6 6 variable 4 1 1
SDEL AC FC DA SA LLC PDU FCS EDEL FS

DSAP SSAP CONTROL DATOS
1 1 1ó2 variable

1 1 1 6 6 variable 4 1 1
SDEL AC FC DA SA MAC PDU FCS EDEL FS


Direcciones MAC en Token Ring

• Son direcciones de 48 bits (6 bytes) que identifican los
adaptadores de red
• La dirección destino dice para qué nodo o estación va dirigido
la Trama. Esta dirección puede ser broadcast,
FF:FF:FF:FF:FF:FF, indicando que es para todo los nodos
conectados al anillo.
• La dirección origen representa el nodo o estación que
transmitió la Trama.
• Al igual que 802.3 (Ethernet), existen unos bloques de
direcciones asignados a los fabricantes de tarjetas Token Ring.


Equipos Token Ring

• Se requieren tres elementos:
– Una unidad de acceso de multiples estaciones (MSAU)
– Un cable (lobe cable)
– Un adaptador de red token ring (una tarjeta de red)


Conexión de nodos Token Ring

• Cada nodo es conectado a la red (a un MSAU) utilizando un
relé electromagnético. Tan pronto como la estación esté
arriba, envía un voltaje (llamado “voltaje fantasma”) que hace
que el relé se abra y la estación se incluya en la red. Si la
estación es apagada, el relé se cierra, pasando por alto la
estación, sin romper el anillo.
apagada
Nodo Nodo

Del nodo Al siguiente Del nodo Al siguiente
anterior Nodo anterior Nodo

Jesse Padilla Agudelo Relé Relé
Ingeniero Electrónico abierto cerrado

MultiStation Access Unit (MSAU)
El cable que conecta el puerto
Los relés se colocan en la misma caja, MSAU al nodo se llama “lobe
conformando un MSAU (similar a un hub). cable”. El cable utiliza cuatro
Esto facilita agregar y quitar nodos de la red (basta hilos: dos para transmitir y dos
con conectarlos o desconectarlos del MSAU). De para recibir. Puede ser STP o UTP.
esta forma, la topología física recuerda una
estrella. Nodo

Nodo Nodo

Del MSAU
anterior
La conexión entre MSAUs se hace a través de
unos puertos especiales llamados Ring In (RI) y
Ring Out (RO). Nodo
Ingeniero Electrónico Al siguiente
Especialista en Gestión de Redes de Datos MSAU

Conexiones físicas
MSAU MSAU
Ring Ring Ring Ring
In 1 2 3 4 5 6 7 8 Out In 1 2 3 4 5 6 7 8 Out

Nodos... Nodos...

MSAU MSAU
Ring Ring Ring Ring
In 1 2 3 4 5 6 7 8 Out In 1 2 3 4 5 6 7 8 Out

Nodos... Nodos...


MSAU

• Un MSAU es una unidad 8228. Tiene conectores para ocho
estaciones y dos puertos para conectarse a otro MSAU (Ring
In y Ring Out)

Jesse Padilla Agudelo Ingeniero Electrónico

Cableado en Token Ring
• Para STP se utiliza un conector DB-9. Se usan cuatro hilos (dos
pares):
– Pin 1 - Rojo - Receptor +
– Pin 5 - Negro - Transmisor -
– Pin 6 - Verde - Receptor -
– Pin 9 - Naranja - Transmisor +
• Para UTP se utiliza un conector RJ-45. También se utilizan
cuatro hilos (dos pares):
– Pin 3 - Transmisor -
– Pin 4 - Receptor +
– Pin 5 - Receptor -
– Pin 6 - Transmisor +


Cableado en Token Ring
• Máxima distancia del “lobe cable” (cable que interconecta
el MSAU con el nodo): 100 m.
• Máxima distancia del cable entre MSAUs:
Ancho de Banda STP UTP
4 Mbps 100 m. 300 m.
16 Mbps 100 m. 75 m.
• Con cable STP (a 4 ó 16 Mbps): máx. 33 MSAUs y 260
nodos
• Con cable UTP (a 4 ó 16 Mbps): máx. 9 MSAUs y 72 nodos


¿Pueden conectarse dos nodos token ring
directamente?
• NO. Dos nodos Token Ring no pueden conectarse con un cable
cruzado.
• Para interconectar al menos dos nodos token ring se necesita
un MSAU (el “voltaje fantasma” debe activar algún relé)
• Algunos switches permiten conectar en un puerto token ring
una estación, pero es un método no estándar.


High Speed Token Ring (HSTR)

• High Speed Token Ring, o HSTR, es un nuevo estándar de
token ring que promete llevar el ancho de banda del anillo a
100 Mbps y 1 Gbps.
• La alianza High Speed Token Ring está compuesta por 3Com,
Bay Networks, IBM, Madge, Olicom, UNH Interoperability Lab
y Xylan.
• La primera especificación HSTR permitirá 100 Mbps para
token ring sobre STP y UTP. Otra especificación busca colocar
token ring en 1 Gbps sobre fibra óptica.


FDDI - Fiber Distributed Data Interface

• FDDI es un conjunto de estándares de capa de acceso para
conectividad de LAN y WAN usando fibra óptica.
• FDDI se baja en los principios de Token Ring y usa conexiones
Full Duplex.
• La tecnología base trabaja a 100Mbps usando una topología
en anillo que admite hasta 1000 host conectados. Separados
máximo a distancias de 2 kilómetros y el anillo puede tener un
tamaño máximo de 200kilometros.
• Su utilización típica es para cableados de backbone.


Funcionamiento de FDDI

• Como habíamos mencionado las redes FFDI usan una
topología de red en anillo, para ser mas precisos FDDI consta
de una doble anillo de fibra óptica, donde la información viaja
en sentido opuesto, con propósitos de seguridad y mayor
tolerancia a fallos.


Componentes de FDDI

• Los principales componentes de una red FDDI son:
– Concentradores
– Las estaciones
• SAS - Single Attachement Station, estaciones que se
conectan a un solo anillo de fibra óptica.
• DAS - Dual Attachement Station, estaciones que se
conectan a los dos anillos de fibra óptica.
– Cables de Fibra Óptica
– Conectores Ópticos
– Adaptadores para cableado de otro tipo


Anillo FDDI


Arquitectura de FDDI


Arquitectura de FDDI: La Capa Física

• Se divide en la subcapa PMD (Physical Layer Medium
Dependent) que especifica los tipos de conectores y medios a
utilizar.
• Adicional a esto se divide en la subcapa PHY (Physical Layer
Protocol) que especifica la codificación, sincronización y el
formato de las tramas a usar.


Arquitectura de FDDI: La Capa de Enlace de
Datos
• FDDI usa en la subcapa MAC el método de control de acceso
token passing y utiliza la subcapa LLC para las comunicaciones
con capas superiores.
• El servicio SMT (Station Mangement) define las relaciones
entre las subcapas físicas de FDDI con la subcapa MAC para el
adecuado funcionamiento de cada estación.


Redes 802.11: LAN Inalámbrica

• Las redes inalámbricas de finitas en el estándar IEEE 802.11
permiten a los usuarios acceder a la red a través del uso de
ondas de radio frecuencia que viajan por el aire sin necesidad
del uso de cables.
• Las redes inalámbricas 802.11 usan el método de control de
acceso al medio CSMA/CA.


Diferentes estándares IEEE 802.11


Protocolos de Control de Acceso a nivel de
WAN: X.25


WAN: Frame Relay


WAN: ATM


Tarea

• Realizar un informe donde describa el funcionamiento de los
métodos de control de acceso al medio ALOHA y WDMA,
adicional a eso indicar ejemplos de redes que utilicen estos.
• Consultar el funcionamiento de los algoritmos Cyclic
Redundancy Check (CRC) y realizar un ejemplo. (El docente
podrá sacar un estudiante al azar a exponer).


Caso de Estudio

• Caso de Estudio: Redes Satelitales

Jesse Padilla Agudelo Ingeniero
Electrónico Especialista en

Preguntas!

• Contacto a jpadillaa@gmail.com


Bibliografía en Español

• Currículo de Cisco CCNA versión 3.1
• Currículo de Cisco CCNA Exploration versión 4.0
• Andrew Tanenbaum. (2003). Redes De Computadoras -
Cuarta Edición. Editorial Pearson.
• James F. Kurose y Keith W. Ross. Redes de Computadores: Un
Enfoque descendente basado en Internet - Segunda Edición.
Editorial Pearson.
• Pat Eyler. (2001). Redes Linux con TCP/IP - Primera Edición.
Editorial Prentice Hall.
• Behrouz A. Forouzan. (2002). Transmisión de Datos y Redes
de Comunicaciones - Segunda Edición - Editorial McGraw Hill.

Bibliografía en Ingles
• Al Anderson & Ryan Benedetii. (2009). Head Firs Networking.
Editorial O'Reilly
• Bruce Hartpence. (2011). Packet Guide to Core Network Protocols -
Primera Edicón. Editorial O'Reilly
• Craig Hunt. (2002). TCP/IP Network Administration - Tercera Edición,
Editorial O'Reilly
• Gary A. Donabue. (2011). Network Warrior - Segunda Edición.
Editorail O'Reilly
• Joe Casad. (2009). Sams Teach Yourself TCP/IP in 24 Hours - Cuerta
Edición, Editorial SAMS.
• Mike Harwood. (2011). Cert Guide CompTIA Network+ N10-004.
Editorial Pearson
• Silviu Angelescu. (2010). CCNA Certification All in One for dummies.
Editorial Wiley


Bibliografía en Ingles
• Shannon MCFarland, Muninder Sambi, Nikhil Sharmad & Sanjay
Hooda. (2011). IPv6 for Enterprise Networks - Primera Edición.
Editorial Cisco Press
• IIjitscb van Beijnum. (2002). BGP - Primera Edición. Editorial
O'Reilly.
• Jianguo Ding. (2010). Advances in Network Management - Primera
Edición. Editorial CRC.
• Priscilla Oppenheimer. (2010). Top Down Network Design - Tercera
Edición. Editorial Cisco Press.
• S.S. Shinde. (2009). Computer Network - Primera Edición. Editorial
New Age Publishers.
• Todd Lammle. (2007). CCNA: Cisco Certified Network Asocciante
Study Guide - Sexta Edición. Editorial Wiley.

Gracias


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