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Ethernet 802.3
Andrés Marín L.
Agosto/2008
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Ethernet
• Idea original de Metclaf ’73, patentado por Xerox en el 76.
• Xerox creo el grupo DIX junto con Intel y Digital para su desarrollo
• Se estandariza por la IEEE en 1989 (IEEE 82.3)
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Suma de verificación
• G(x): generador polinomial
• M(x): trama de datos
• R(x): residuo de dividir M(x) y G(x)
• T(x): trama a transmitir
• T(x)=M(x)+R(x)
• T(x) será múltiplo de G(x)
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Ejemplos de CRCCRC 16
CRC CCITT
CRC 32 ETHERNET
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Estado en CSMA/CD: Contención, transmisión y ocioso
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802.3 vs ethernet II• Si el campo “Frame Type” tiene un valor <= 1518
(0x05FE), se considera del tipo 802.3, representanto la lonfigud de la trama.
• De lo contrario, se interpretara como trama del tipo Ethernet II, y este campo será un codigo de trama asignado por Xerox > 1518.
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Ejemplo de redes LAN 802.3
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Regla del 5-4-3
• 5 segmentos máximo entre 2 estaciones
• 4 repetidores maximo• 3 segmentos poblados (con
equipos activos conectados)
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Sabores ethernet
• 10 base 5, 10 base 2
• 10 base t
• Fast Ethernet - 100 base t – 100 base FX – 100 base FL
• 1000 base t – Gigabit ethernet, 10 Gbit ethernet
• Half duplex – Full Duplex
• Switched Ethernet
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Full duplex
• Hay canales independientes para enviar y recibir
transmitir y a la vez recibir = Full Duplex
• Autonegociación y autisensado.
POE• Power over Ethernet POE IEEE 802.3af
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Tipos de tramas
• Unicast
• Broadcast– Ff-ff-ff-ff-ff-ff
• Multicast– 01-00-5e-00-00-00 to 01-00-5e-ff-ff-ff (hex)
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División de redes - BRIDGES
• Las redes LAN se pueden dividir a nivel 2 en forma transparente mediante los bridges.
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Swiches de red
• Los suiches los podemos ver como una generalización de los bridges.
DESTINO PUERTOMAC A 10MAC B 7MAC C 2MAC D 3MAC M 6MAC N 9
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HUB vs SUICHE
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Virtual Lans - VLAN
• Son agrupaciones lógicas de puertos, en uno o varios swiches conformando una red LAN independiente.
• Cada VLAN debe tener su direccionamiento IP independiente.
• IEEE 802.1Q es un protocolo que permite a múltiples redes divididas (bridged) compartir transparentemente la misma red física .
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IEEE 802.1Q – VLAN Tagging
Fuente: http://www.convergedigest.com/tutorials/ethernet1/page2.asp
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802.1p
•IEEE 802.1p es un estándar que permite ofrecer diferentes clases de tráfico a diferentes niveles de prioridad.•Da un mecanismo de implementación de calidad de servicio a nivel MAC Quality of Service (QoS)•Hay 3 bits para establecer la prioridad de acuerdo a la trama 802.1q
TPI:Identifica la trama como 801.1Q. Son valores fijosCFI: Indica si el orden de los bits es canónico o no
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802.1d Spanning tree
• Es un protocolo que permite asegurar que una topología a nivel 2 permanezca libre de bucles (loops)
• Cuando se presentan múltiples rutas de un punto a otro entre suiches se causa un loop en el sistema de autoaprendizaje de los bridges. Se podrian generar tormentas de broadcast.
• Spanning tree escoge una sola trayectoria para evitar los loop bridge, pero rápidamente puede reaccionar ante la caída de un enlace y ofrecer otra ruta nueva
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IEEE 802.1d
PASOS• Elegir un bridge como raiz (Id más baja)• Encontrar rutas al root bridge.• Determinar la ruta de menor costo al root
bridge.• Deshabilitar todas los otras rutas.
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Suiches de nivel 3
• Son suiches con capacidad de enrutar.• Se usan para dividir las redes. A nivel 2
mediante VLANs y a nivel 3 para enrutar entre segmentos IP.
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Gigabit Ethernet
• Variantes:
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10 gigabit ethernetIEEE Std 802.3ae-2002
Variantes• 10GBASE-SR fibra multimodo 26-82 m.• 10GBASE-LRM 802.3aq fibra de 62.5
micras 220 m• 10GBASE-LR mono mode 1310 nm 10 km• 10GBASE-ER mono mode 1550 nm 40 km• 10GBASE-ZR mono mode 80km aun no
estandarizado.• 10GBASE-LX4 usa 4 laser paralelos WDM
240-300m multi modo
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10 Gigabit sobre cobre
• 10GBASE-CX4 - 15 m cable tipo InfiniBand technology
• 10GBASE-Kx – 40 pulgadas sobre un impreso con conectores – sistemas blades
• 10GBASE-T IEEE 802.3an-2006 – utp cat 6 a 55m
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Ejemplos de suiches• Switch 4200 26-Port: 24 autosensing 10/100 ports; 2
autosensing 10/100/1000 ports
• 13.6 Gbps switching capacity, with 10.1 Mpps forwarding rate (maximum, 50-port 10/100 model)
• Layer 2 switching: full-rate nonblocking on all ports, full-/half-duplex autonegotiation, flow control, multicast filtering, IEEE 802.1Q VLAN support, IEEE 802.1p traffic prioritization, IGMP snooping; others, depending on model (see 'Download' link, above, to get more specifics)
• Layer 3 switching: hardware based routing with 32 static routes (10/100/1000 models only)
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Ejemplos de suiches• Switch 8814 (12 payload slots): Up to 48 10-Gigabit or 576 Gigabit ports
available * Switch 8810 (8 payload slots): Up to 32 10-Gigabit or 384 Gigabit ports available * Switch 8807 (5 payload slots): Up to 20 10-Gigabit or 240 Gigabit ports available
• Media interfaces available: 1000GBASE-X (via XENPAKs or XFPs), 1000BASE-X (via SFPs), 10/100/1000BASE-T(RJ-45)
• Switch 8814: max bandwidth 1.44 Tbps (with dual 720 Gbps fabrics), max aggregate throughput 856 Mpps
• Layer 2: 12K MAC addresses per module, 64K MAC addresses per system, 5K static MAC addresses; forwarding latency < 10us; 4,096 IEEE 802.1Q VLANs; IEEE 802.3ad Link Aggregation across modules; IEEE 802.1D/802.1w /802.1s Spanning Tree; Jumbo Frames (up to 10K)
• Layer 3: Hardware-based routing with 128K routes (256K on Advanced Modules), 5K static routes, and 64K dynamic / static ARP (Address Resolution Protocol) entries; 1K IP interfaces; RIP v1/v2 with 2K routes; OSPF v1/v2 with ECMP; VRRP; 4K multicast routes, 256 groups; IGMP v1/v2; PIM-DM, PIM-SM; MSDP; advanced routing functionality including BGP-4; IS-IS; MPLS(advanced routing Requires Advanced Feature Software); IPv6 routing functionality (requires Advanced Feature SOftware release 5 and at least one IPv6 module)
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Ejemplos de suiches - CISCO
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Ejemplos de suiches - Cisco
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Ejemplos de suiches – C. 6500
Catalyst 6503 Catalyst 651310 Gigabit Ethernet (XENPAK) 2 8 20 32 32 20
8 98 242 386 384 410
34 34 82 130 130 19410/100/1000 Ethernet 97 97 241 385 385 57710/100 Fast Ethernet 192 192 480 768 768 1152100BASE-FX 96 96 240 384 384 576
FlexWAN (DS-0 to OC-3)
Maximum System Port Densities (Including Supervisor Engine Ports)
Catalyst 6503-E
Catalyst 6506 and 6506-E
Catalyst 6509 and 6509-E
Catalyst 6509-NEB and 6509-NEB-A
Gigabit Ethernet (Small Form-Factor Pluggable [SFP] optics)Gigabit Ethernet (gigabit interface converter [GBIC])
2 modules with 4 port adapters
2 modules with 4 port adapters
5 modules with 10 port adapters
8 modules with 16 port adapters
8 modules with 16 port adapters
12 modules with 24 port adapters