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1 Redes de Área Local e Interconexión de Redes Redes de Área Local e Interconexión de Redes Unidad 1. Introducción Facultad de Informática Curso 2008/2009 Indice Introducción a las Redes de Área Local Motivación ¿Por qué? ¿Para qué? Motivación ¿Por qué?, ¿Para qué? Definición de Red de Área Local Clases de Redes ¿Criterios? Usos de las RAL Componentes de una RAL Topologías Arquitectura IEEE LAN 2 Arquitectura IEEE LAN

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Redes de Área Local e Interconexión de RedesRedes de Área Local e Interconexión de Redes

Unidad 1. Introducción

Facultad de InformáticaCurso 2008/2009

Indice

Introducción a las Redes de Área LocalMotivación ¿Por qué? ¿Para qué?Motivación ¿Por qué?, ¿Para qué?

Definición de Red de Área LocalClases de Redes ¿Criterios?

Usos de las RALComponentes de una RALTopologíasArquitectura IEEE LAN

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Arquitectura IEEE LAN

2

Motivación: Objetivos de las RALsProporcionar acceso ubicuo a recursos compartidos:

Dispositivos (impresoras, plotters, etc.)Potencia de cómputoDatos (bases de datos, sistemas de ficheros, etc.)

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Comunicar usuarios remotos (p.e., email, telefonía IP, etc.)

Llevar a cabo transacciones (banca-e, comercio-e, gestión de stocks)

Ahorrar dinero: downsizing

Definición de Red de Area Local

Una red de área local es una red de comunicaciones que facilita la interconexión de una amplia variedad de dispositivos de transmisión de d t i d lt l id d d t i ió b j t ddatos, proporcionando altas velocidades de transmisión y baja tasa de errores, en una área geográfica relativamente pequeña. ¿¿¿LAN EXTENDIDA???

Red de comunicaciones fiable y de alta velocidadVariedad de dispositivos

PC’s, mainframes, impresoras, estaciones de trabajo, disp. móviles

Propiedad y administración

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p yLa RAL normalmente pertenece a una sola organización. Implica administración, rentabilidad de la inversión, etc..

Area geográficaNormalmente restringida a un solo edificio o conjunto de edificios (campus, etc.).

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Clases de redes

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Usos de las RALRedes de oficina

Conectan ordenadores de muy variadas prestaciones y requisitos.Compartir recursosServidores de impresión, disco, etc.

También pueden conectar dispositivos de procesamiento de imágenes: sistemas de tratamiento gráfico, scaners, plotters, etc. necesitando mucho ancho de banda (telemedicina, etc.)

Interconexión de supercomputadores (Backend Networks)

Conectan computadores de muy altas prestaciones y alta

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Conectan computadores de muy altas prestaciones y alta capacidad de almacenamiento.

Procesamiento distribuido

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Usos de las RAL (cont.)

Clusters de PCsBuena relación prestaciones/precioBuena relación prestaciones/precioTolerancia a fallos

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Usos de las RAL (cont.)

Redes industriales Conectan diversos dispositivos de control: sistemas deConectan diversos dispositivos de control: sistemas de visión, robots, sensores, controladores programables, ...

Redes dorsales (Backbone Local Networks)Red de alta capacidad encargada de conectar el resto de redes (LAN) de la organización, y conectar estas a redes WAN.

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¿¿¿LAN EXTENDIDAS, ESQUEMA???

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RAL por capas

R d D l

SuperComputadoresServidores

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Red DorsalOfimáticaCluster

PVM, CLUSTERS W2000

Componentes de una RAL

Cinco componentes básicos:ClientesClientesServidoresTarjetas de red (NIC: Network Interface Card)Cables y concentradoresSistemas operativos de red

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Componentes de una RALCliente

Tarjeta de red (NIC)

ServidorCable de red

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Tarjetas de redMuchos ordenadores no se suministran con una tarjeta de red incorporada.La tarjeta de red permite al ordenador conectarse físicamente al cable de red, el cual proporciona la conexión (nivel físico) entre los ordenadores de la red.La mayoría de tarjetas de red se instalan dentro del computador.

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7

Cables de redCada ordenador debe conectarse mediante un medio de transmisión (camino físico) a los otros computadores de la ( ) pred.

l ó d d fl d

LongitudSeguridadInstalación

Coste

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La elección de una RAL puede verse influenciada en gran medida por el tipo de cableado ya existente.

Medios de Transmisión

Factores relacionados con el medio de transmisión y la señal que determinan la distancia y velocidad:la señal, que determinan la distancia y velocidad:Ancho de banda

Al aumentar el ancho de banda -> puede incrementarse la velocidad ( ejemplo: velocidad W bps -> 2W Hz de A.banda)

Atenuación En orden decreciente: par trenzado -> cable coaxial -> fibra

Interferencias

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InterferenciasPares trenzados, en mangueras

Número de receptoresAtenúan y distorsionan la señal -> menor distancia

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MdT: Par trenzado (I)

Descripción física:Consiste en dos cables aislados y trenzados en forma

Hilos deCobre

Aislante

Conectores

Consiste en dos cables aislados y trenzados en forma espiral. Los cables son de cobre o de acero cubiertos de cobre. El trenzado minimiza la interferencia entre pares. Los cables tienen un diámetro entre 0.016 y 0.036 pulgadas.

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Cobre

Trenzado, reduce las interferencias electromagnéticasSTPUTP

MdT: Par trenzado (II)

Características de transmisión:Se utilizan para transmitir tanto señales analógicas comoSe utilizan para transmitir tanto señales analógicas como digitales.Muy utilizado en telefonía (ancho de banda 4 KHz). Se pueden transmitir hasta 24 canales de voz mediante FDM utilizando un ancho de banda hasta 268 KHz.Redes de Area Local, a 10, 100, 1000 Mbps

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Tipos:UTP: Unshielded Twisted Pair (No apantallado)STP: Shielded Twisted Pair (apantallado, malla metálica)

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MdT: Par trenzado (III)Categorías (Norma EIA-568-A):

Categoría 1 = Sin criterios de prestacionesg pCategoría 2 = Hasta 1 MHz (cableado telefónico)Categoría 3 = Hasta 16 MHz (Ethernet 10Base-T)Categoría 4 = Hasta 20 MHz (Token-Ring, 10Base-T)Categoría 5 (y 5e) = Hasta 100 MHz (100Base-T, 10Base-T)Categoría 6 (y 6e)= Hasta 550 MHz (1-10GBase-T)

Conectividad:

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Es más utilizado para conexiones punto a punto.

Ámbito geográfico:En RAL’s unos 100 m.

Inmunidad al ruido:Es bastante susceptible a las interferencias y ruido debido a la

MdT: Par trenzado (y IV)

p yfacilidad de acoplamiento de campos electromagnéticos.Si corre paralelo a una línea de corriente eléctrica puede inducir una señal de 50 HzLos pares adyacentes pueden producir “cruce de líneas”

Coste:Es más barato que el coaxial y el óptico en coste por metro. Sin embargo dadas sus limitaciones de conectividad los costes de

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embargo, dadas sus limitaciones de conectividad, los costes de instalación pueden aproximarse a los de otros medios.

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MdT: Coaxial (I)Descripción física:

Consiste en dos conductores aislados de cobre o aluminio de forma que uno recubre al otro en toda su longitud. Los cables tienen un diámetro entre 0.4 y 1 pulgadas. Se utilizan dos tipos de cables de 75 Ω (CATV) y 50 Ω.Menos susceptible a interferencias que el par trenzadoEs más barato que el óptico y más caro que el par trenzado en coste por metro.

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MallaVivo

Aislante

Conectores

MdT: Coaxial (II)Características de transmisión:

En redes de área local se utiliza tanto en transmisión en banda base, como banda ancha.El de 50Ω se utiliza exclusivamente para transmisión digital. Normalmente se emplea codificación Manchester. La velocidad de transmisión llega a los 10 Mbps. (10BASE2)El de 75Ω se utiliza tanto para transmisión digital como para analógica. (10BROAD36)

Para señales analógicas son posibles frecuencias hasta 300 ó 400 MHz.Utilizando banda ancha se pueden definir un gran número de canales FDM

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p g(señal de TV = 6 MHz). Para los datos digitales se utilizan ASK, FSK o PSK. En un canal se pueden alcanzar entre 5 y 20 Mbps.Para mayores velocidades (>50 Mbps) es necesario el ancho de banda completo (Banda portadora).

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MdT: Coaxial (y III)

Conectividad:Se utiliza tanto para conexiones punto a punto comoSe utiliza tanto para conexiones punto a punto como para multipunto. Es más utilizado para conexiones multipunto. El de 50Ω soporta una centena de dispositivos, mientras que el de 75Ω puede llegar a mil.

Ámbito geográfico:

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En banda base 0.5 a 1 Km. En banda ancha unas pocas decenas de Km. En banda portadora (50 Mbps) en torno a 1 Km.

Descripción física:Consiste en tres secciones concéntricas el núcleo (uno

MdT: Fibra óptica (I)

R ti i t Cubierta

Consiste en tres secciones concéntricas, el núcleo (uno o más hilos de vidrio o plástico) está revestido con una envoltura de vidrio o plástico de propiedades ópticas distintas. La envoltura externa protege el conjunto.

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Núcleo

Revestimiento Cubierta

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Características de transmisión:

MdT: Fibra óptica (II)

Multimodo

( 100 Mbps -> 300 m )

Monomodo

( 100 Gbps -> 1 Km )

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Multimodo índice graduado

( 100 Mbps -> 4 Km )

Futuro: WDM (Wavelength Division Multiplexing). 1 Tbps

Conectividad:Se utiliza tanto para enlaces punto a punto como para

MdT: Fibra óptica (III)

Se utiliza tanto para enlaces punto a punto como para multipunto. Los emisores pueden ser LED (ligth-emiting diode) o ILD (injection laser diode) y los receptores son dispositivos de estado sólido PIN (silicio intrínseco entre niveles P y N de un diodo) o APD (fotodiodo de avalancha).

Ambito geográfico:

24

Ambito geográfico:Con la tecnología actual se pueden conseguir distancias de 300 Km.

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MdT: Fibra óptica (y IV)

Inmunidad al ruido:No le afectan las interferencias magnéticas ni eléctricasNo le afectan las interferencias magnéticas ni eléctricas, lo que permite altas velocidades sobre grandes distancias y una alta seguridad.

Coste:Es más caro que el coaxial y el par trenzado en coste por metro, componentes requeridos e instalación.

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Comparación de los diferentes tipos de medios de transmisión:

MdT: Valoración cualitativa

transmisión:

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ConcentradoresLos concentradores de red toman varios nombres según el tipo de red y el fabricante.p y

Concentrador (hub), Multistation access unit, Transceiver, Repetidor

Funciones principales:Proporcionan una forma sencilla de conectar –concentrar- los

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cables de redActúan como repetidores o amplificadores para contrarestar la atenuación.

Algunos concentradores son “inteligentes”, dado que pueden detectar y responder ante problemas en la red.

S.O de red

Software que controla la red y permite la conexión lógica de estaciones y otros dispositivos a lalógica de estaciones y otros dispositivos a la misma. Posibilita que los usuarios de la red se comuniquen y compartan recursosTipos de sistemas operativos:

GenéricosWindows

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UNIX/LINUX

EspecíficosNovell NetwareIOS (dispositivos CISCO)

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S.O. de red

Cada S.O de red proporciona dos conjuntos de software:software:

Uno que se ejecuta el servidor(es) Uno que ejecutan los clientes.

Servicios de red ofrecidostransferencia de ficheros, compartición de recursos (SAMBA,..), acceso remoto (TELNET, SSH, Xmanager),

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( , ), ( , , g ),etc.

Integrados en los propios sistemas operativos o como programas independientes.

TopologíasTopologías punto a punto

Estrella

Anillo

Irregular

Topologías multipunto

1) Complejidad Instalación2) Tolerancia a fallos3) Gestión de averías4) Capacidad de expansión 5) Coste6) Topología -> MAC

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AnilloBus

Topologías multipuntoEstrella

) p g M

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Topología en Bus / Arbol.

T. en Bus / Arbol. (I)

RR

RR

Repetidor

Transceiver(TAP)

Cable deTransceiver

(50 m)

Terminador1) Repetidor ??

2) MAC ??

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RR

Operación:Todos los dispositivos comparten el mismo medio físico

T. en Bus / Arbol. (II)

Todos los dispositivos comparten el mismo medio físico.Las estaciones transmiten los datos en forma de paquetes que contienen la dirección del destino.El paquete se propaga a través del medio. Todas las estaciones reciben el paquete. La estación destino copia el paquete.M di di idid d i

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Medio dividido en segmentos -> adecuar potencia señal.Señal absorbida por el terminador.

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Normalmente la transmisión es bidireccional y utiliza banda base:

T. en Bus / Arbol. (III)

Minoritariamente existen redes en las que la transmisión es unidireccional y utiliza banda ancha:

Banda baseBidireccional

f1 f2

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f1Banda (ancha)

partida

Banda anchacable dual

T. en Bus / Arbol. (IV)

Banda Ancha / Configuración Dual y PartidaA diferencia de los sistemas de banda base, las tomas (taps)A diferencia de los sistemas de banda base, las tomas (taps) utilizadas permiten que las señales se propaguen en una sola dirección. Esto significa que solamente las estaciones que se hallen “aguas abajo” recibirán esas señales.Se necesitan dos caminos de datos. Estos dos caminos se juntan en un punto que se denomina cabecera (headend). En el caso de un bus la cabecera es un extremo del bus, en el caso de un árbol la cabecera es la raíz del árbol.

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ConfiguraciónConfiguraciónFísicaFísica

Cable Dual: Cable Dual: Entrada y salida en cables separados, la cabecera es un conector.

Frecuencia Partida: Frecuencia Partida: Entrada y salida en bandas de frecuencia distintas, la cabecera puede ser un conversor de frecuencia(analógico) o un remodulador (digital)

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T. en Bus / Arbol. (V)

Técnicas de transmisión:Banda base: Par trenzado o coaxialBanda base: Par trenzado o coaxial.Banda ancha: Coaxial.

Banda Base Banda AnchaSeñalización digital (Manchester o

Manchester diferecial)Señalización Analógica (requiere

módem)La señal consume el ancho de banda Posible FDM (datos, vídeo, audio)

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completo( )

Bidireccional UnidireccionalBus Bus o árbol

Unos pocos Km Decenas de Km

T. en Bus / Arbol. (y VI)

Comparación Banda Base / Banda Ancha

Ventajas DesventajasBanda Base - Barato (sin módem)

- Tecnología más simple - Facilidad de instalación

- Canal único - Capacidad limitada - Distancia limitada

Banda Ancha - Alta Capacidad - Múltiples tipos de tráfico - Configuraciones más

flexibles

- Coste de los módems - Complejidad de instalación y

mantenimientoRetardos de propagación

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flexibles - Cobertura grandes

distancias - Tecnología CATV

- Retardos de propagacióndobles.

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Medio óptico: Topología en BusAcceso a un bus de fibra óptica se realiza mediante

T. en Bus de f. óptica (I)

ReceptorO->E

TransmisorE->O

Estación

FibraOptica

FibraOptica

DetectorÓ ti

Estación

FibraOptica

FibraOptica

Codifid

Decodifi d

Trans.Ó

Acceso a un bus de fibra óptica se realiza mediante acopladores que pueden ser activos o pasivos

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O >E E >O

Bypass

AcopladorPasivo

Óptico

AcopladorActivo

cadorficador Óptico

1) Coste??2) Retardo??3) Distancia??

Bus unidireccional A

T. en Bus de f. óptica (II)

Configuraciones

Bus con bucle

Bus unidireccional A

Bus unidireccional A

Bus unidireccional A

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Doble busBus unidireccional B

DQDB 802.6

20

T. en Anillo (I)

Topología en Anillo

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Transmisión Escucha Bypass

T. en Anillo (II)

Estados:Transmisión:Transmisión:

Cada estación es responsable de retirar de la red el paquete que están emitiendo (no hay terminadores).

Escucha:Cada bit recibido es retransmitido con un retardo de un bit necesario para:

Analizar la dirección de destino de la tramaCopiar el bit correspondiente en el caso de que la estación sea la

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p p qdestinataria de la trama.Modificar determinados bits (reconocimiento, reserva de prioridad, etc.) a medida que la trama pasa por la estación.

BypassCuando las estaciones no están activas (apagadas) o ha sucedido algún fallo

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T. en Anillo (III)

Ventajas:Posee las ventajas de cualquier otra topologíaPosee las ventajas de cualquier otra topología multiacceso (las tramas llegan a toda la red “simultáneamente”).Las conexiones punto a punto permiten cubrir mayores distancias.El mantenimiento del cableado es más fácil.L l ó i i ió / ió á i l

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La electrónica emisión/recepción es más simple.

T. en Anillo de f. óptica (I)

Medio óptico: Topología en AnilloLa forma de operación es idéntica a la del anillo conLa forma de operación es idéntica a la del anillo con medio metálico, pero se pueden lograr mayores distancias debido a la utilización de fibra óptica.

FDDI

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Anillo Doble Reconfiguraciónfallo de estación

Reconfiguraciónfallo de enlace

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T. en Estrella (I)

Topología en Estrella (Bus lógico)

HUB deCabecera

HUB deCabecera

HUBIntermedio

HUBIntermedio

Dos parestrenzados

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HUBIntermedio

HUBIntermedio

Hubs: 1ª, 2ª, 3ª y 4ª Generación ???

T. en Estrella (II)

Características:Utiliza principalmente par trenzado, uno par paraUtiliza principalmente par trenzado, uno par para emisión y otro para recepción.Pueden utilizarse los cables telefónicos existentes.Distancias entre el HUB y la estación de hasta 100 m.Problemas:

El cableado existente puede no ser adecuado para transmisión de datos. El par trenzado no siempre está “trenzado”.

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Los cables de pares corren muy próximos unos a otros y pueden haber problemas de interferencias.

La versión inicial (StarLAN) empleaba 1 Mbps, versiones actuales funcionan a 100Mbps o Gbps.

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T. en Estrella en f. óptica (I)

La topología en estrella es la primera topología que surgió para este tipo de medio físicosurgió para este tipo de medio físico.Estrella pasiva

Un conector pasivo múltipleUna estación se conecta al conector mediante dos fibras una para transmitir y otra para recibir.El número de estaciones puede ser de varias decenas.

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pEl radio máximo llega a 2,5 Km.Es una topología en estrella con comportamiento de bus lógico (con colisiones, etc.)

T. en Estrella en f. óptica (II)

Estrella activaEl acoplador central es un repetidor activo en lugar deEl acoplador central es un repetidor activo en lugar de un dispositivo pasivoEl número de estaciones puede llegar a varias centenas.El radio máximo puede superar los 2,5 Km (depende de la fibra empleada)Es más cara que la estrella pasiva

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Arquitectura IEEE LANEn 1985 el IEEE inicia el proyecto 802 destinado a proponer estándares para arquitecturas de red de área local que describan diversas soluciones de implementación de las funciones de las capas bajas del modelo OSIEl proyecto 802 ha fructificado en la elaboración de varios documentos:

Documentos generales:802.1 Arquitectura IEEE LAN

Describe un modelo de 3 capas: Física, MAC y Enlace

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Describe un modelo de 3 capas: Física, MAC y Enlace

802.2 LLC (Control de Enlace Lógico)

Descripción de sistemas de red de área local802.3 LAN Ethernet802.4 LAN en bus con paso de testigo (Token Bus)802.5 LAN en anillo con paso de testigo (Token Ring)802.11 LAN inalámbricas, etc.

Arquitectura IEEE LANIEEE 802 ISO

NivelesNivel de Presentación

Nivel de Aplicación

Niveles Superiores

Control de Enlace Lógico (LLC)

(o) (o) (o) ... (o)

Nivel de Sesión

Nivel de Transporte

Nivel de Red

Punto de acceso al servicio de

nivel LLC (LSAP)

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Control de Acceso al Medio (MAC)

Nivel Físico

Nivel de Enlace

Nivel Físico

EstándaresIEEE 802

Para un mismo LLC hay muchas opciones MAC disponibles

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Estándar IEEE 802

802.1 Niveles

802.3 802.4 802.5 802.6

802.2

Superiores

Control de Enlace Lógico (LLC)

Control de Acceso al

Nivelde

Enlace

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CSMA/CD Token Bus Token Ring MANs

802.3 802.4 802.5 802.6 Acceso al Medio (MAC)

Nivel Físico

Medio de transmisión

Estándar IEEE 802

ol d

ee

lógi

co

IEEE 802.2

Servicio no orientado a conexión no confirmadoServicio en modo de conexión

Con

troen

lace

(LLC

) Servicio en modo de conexiónServicio no orientado a conexión confirmado

Con

trol d

eac

ceso

al m

edio

(MA

C)

CSM A/CD Bus conpaso detestigo

Rotacióncircular

conprioridad

Anillo conpaso detestigo

Anillo conpaso detestigo

DQDB CSMAsondeo

E 80

2.3

Cablecoaxial debanda base10 M bps

E 80

2.4

Cablecoaxialbandaancha 1, 5,10 Mbps 802.

12

Partrenzadonoapantallado 100

E 80

2.5

Partrenzadoapantallado4, 16 Mbps

Par DD

I

F ibraóptica 100Mbps

Par

E 80

2.6

F ibraóptica 100Mbps

802.

11

Infrarrojos1, 2 Mbps

Espectroexpandido

50

Fisi

ca

IEEE Par

trenzado noapantallado10, 100Mbps

Cablecoaxial debandaancha 10Mbps

Fibra Óptica10 M bps

IEEE

10 Mbps

Cablecoaxialbandaportadora 1,5, 10 Mbps

Fibra óptica5, 10, 20Mbps

IEEE

Mbps

IEEE

Partrenzadonoapantallado4 Mbps

FD trenzadonoapantallado 100Mbps

IEEE

IEEE

1 , 2, Mbps

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Funciones de los nivelesNivel físico

Generación y eliminación del preámbulo de las trama para i i iósincronización.

Codificación/emisión y recepción/decodificación de las señales.Especificaciones eléctricas y mecánicas de la red.

Nivel de enlaceOfrece un interfaz común a los niveles superiores

Provee uno o más puntos de acceso al servicio (SAP).Proporciona servicios de comunicación sin conexión y orientados a

ióLLC

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conexiónControl de errores y de flujoEnsamblado de los datos, direcciones y el campo de detección de errores en una trama.Desensamblado de la trama, reconocimiento de la dirección y detección de errores.Control de acceso al medio de transmisión de la RAL.

MAC

Direcciones físicas IEEEEstándar IEEE Std802-1990, pg. 25Identifican a un adaptador de redIdentifican a un adaptador de redTodas las redes IEEE comparten el mismo esquema de direcciones de 48 bitsSe garantiza que todas las direcciones son únicas (independientemente de marcas y redes)Vienen configuradas por firmware en el adaptadorPor ejemplo:

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Por ejemplo:

Dirección de difusión: FF:FF:FF:FF:FF:FF

00:20:AF:DC:A5:12Fabricante00:20:AF

Adaptador de red

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Control de enlace Lógico (LLC)Servicios

Sin conexiónSin conexiónSin conexión lógica, ni control de flujo ni de errores. Se deja a las capas superiores.

Orientado a conexiónExiste una conexión lógica entre los usuarios del servicio, con control de flujo y de errores.

Multiplexación

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MultiplexaciónSe debe permitir compartir la única conexión con la RAL, entre múltiples puntos de acceso.

Multicast y BroadcastAprovecha el medio de transmisión compartido para realizar envíos a múltiples destinos.

Control de acceso al medio (MAC)Está encargado de controlar el acceso al medio de transmisión compartido para conseguir un usotransmisión compartido para conseguir un uso ordenado y eficiente de la capacidad disponible.

En medios compartidos dos o más nodos transmitiendo simultáneamente colisión!

CaracterísticasControl distribuido (DONDE)

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( )

La decisión de qué dispositivo obtiene el acceso al medio se realiza entre todos los dispositivos conectados.

Acceso asíncrono (COMO)

La capacidad del medio se otorga de forma asíncrona en respuesta a una petición de acceso concreta.

¿¿¿ Síncrono en RALs ???

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Técnicas MACPartición de canal

Se divide el canal en ranuras (slots de tiempo, frecuencia)( p , )Se asigna cada ranura para uso exclusivo de un nodo

Competición (acceso aleatorio)Pueden suceder colisiones

mecanismos de recuperaciónSe intenta obtener el medio sin ningún tipo de control.

Round Robin (turnos)

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Round Robin (turnos)Acceso compartido coordinado para evitar colisionesA cada estación se le da la oportunidad de transmitir por turnos. La estación puede rechazar dicha oportunidad, o transmitir hasta un máximo establecido.

Protocolos MAC de partición del canal - TDMA

TDMA: Time Division Multiple Access Acceso al canal en “rondas”Acceso al canal en rondas Cada estación tiene prefijado una ranura de tiempo en cada rondaLas ranuras no utilizadas quedan vacíasEjemplo: 6 nodos, sólo el 1, 3 y 4 tienen paquetes, (los slots 2,5,6 quedan vacíos)

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Protocolos MAC de partición del canal - FDMA

FDMA: frequency division multiple accessEl espectro del canal se divide en bandas de frecuenciaEl espectro del canal se divide en bandas de frecuenciaCada estación tiene asignada una bandaEjemplo: 6 nodos, 1, 3 y 4 tienen paquetes para enviar, (las bandas de frecuencia 2, 5, y 6 quedan sin usar)

ds

57

freq

uenc

y ba

nd

Protocolos MAC de competiciónCuando un nodo tiene un paquete que enviar

Transmite (usando todo el canal)a s e (usa do odo e ca a )no hay a priori coordinación entre nodos

Si dos o más nodos transmiten a la vez colisiónLos protocolos MAC de competición especifican:

Cómo detectar colisionesCómo recuperarse de colisiones (p.e, via retransmisiones)

Ejemplos:

58

Ejemplos:ALOHAALOHA ranuradoCSMA y CSMA/CD

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Protocolos MAC Round Robin (turnos)

Protocolos de partición de canal:Comparten el canal eficientemente con alta cargaComparten el canal eficientemente con alta cargaineficiente en condiciones de baja carga: retardo para acceder al canal, solo se asigna el 1/N del ancho de banda disponible (incluso si solo hay un nodo activo!)

Protocolos de competición:Eficiente en baja carga: un nodo puede disponer del

l ( t ) d l i

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canal (entero) cuando lo requiereEn alta carga: sobrecarga debida a colisiones

Protocolos “Round Robin” (turnos)Buscan lo mejor de las otras dos aproximaciones

Protocolos MAC Round Robin (turnos)

Polling: El nodo maestro invita a los nodos esclavos a transmitir en orden.odo aes o a a os odos esc a os a a s e o deConsiderar:

Sobrecarga de la encuesta (polling)LatenciasNodo maestro: punto simple de fallo

Token passing:Una trama de control (token) se va pasando de un nodo a otro

i l t

60

secuencialmente.Considerar:

LatenciasToken: punto simple de fallo