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Capa física de las redes de área local (LAN)Problemática de acceso al medio
Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local
Las redes de área local
Juan Manuel Orduña Huertas
Redes de Transmisión de Datos - Curso 2011/2012
[email protected] Redes de Transmisión de Datos - Tema 4
Capa física de las redes de área local (LAN)Problemática de acceso al medio
Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local
Contenido1 Capa física de las redes de área local (LAN)
Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)
2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local
CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)
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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local
Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)
Contenido1 Capa física de las redes de área local (LAN)
Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)
2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local
CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)
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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local
Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)
Estándares de la capa física de la 802.3
Nombre Cable Long. segmento Nodos/seg10-Base-5 Coaxial grueso (10 mm.) 500 m. 10010-Base-2 Coaxial fino (10 mm.) 185 m. 3010-Base-T Par Trenzado 100 m. 1024
10-Base-FP Fibra óptica 1000 m. 102410-Base-FL Fibra óptica 2000 m.10-Base-FB Fibra óptica 2000 m.
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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local
Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)
Tipos de cableados IEEE 802.3
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2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local
CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)
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Normas 802.3u para la capa física
Nombre Cable Long. segmento Características100-Base-T4 Par trenzado 100 m. 4pares UTP cat. 3 o Cat. 5100-Base-TX Par trenzado 100 m. Cable UTP categoría 5 o STP100-Base-FX Fibra óptica 2000 m. Full dúplex a 100 Mbps
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2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local
CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)
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Configuración Gigabit Ethernet
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2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local
CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)
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Configuraciones red Wifi
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Problemática enlace inalámbrico
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Exploración puntos de acceso (SSID)
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Normas de capa física 802.11
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2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local
CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)
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Arquitectura Bluetooth
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Aplicaciones Bluetooth
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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local
Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)
Pila de protocolos Bluetooth
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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local
Medio multidifusión
Primeras LAN (IEEE 802.3):1 Sólo una máquina puede estar transmitiendo a la vez.2 De lo contrario,colisión3 No hay canales secundarios4 Control de acceso distribuido
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CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
Tipos
De contiendaReservaRotación circular
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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local
CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
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2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local
CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)
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CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
CSMA 1-persistente
1 La estación escucha el medio (comprueba portadora).2 Si está libre (no hay portadora) entonces transmite una
trama.3 Si canal ocupado, espera hasta que portadora
desaparece. Entonces, transmite una trama.4 Si colisión, espera un tiempo aleatorio y comienza de
nuevo el algoritmo.
Principal parámetro de rendimiento: retardo depropagación.Existen colisiones aunque el retardo sea nulo
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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local
CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
CSMA No persistente
1 La estación escucha el medio (comprueba portadora).2 Si está libre (no hay portadora) entonces transmite una
trama.3 Si canal ocupado, espera tiempo aleatorio y comienza de
nuevo.
Mejor utilización del canal, pero mayor retardo en el envíode tramas.
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CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
CSMA p-persistente
1 Tiempo ranurado.2 La estación escucha el medio (comprueba portadora).3 Si está libre (no hay portadora) transmite una trama con
probailidad p y se espera hasta siguiente trama conprobabilidad q = 1 − p.
4 Si en esa ranura el canal también está libre, la estacióntransmite o se espera nuevamente con probabilidades p yq, respectivamente.
5 El proceso se repite hasta que la trama se transmite ohasta que el canal está ocupado. En este último caso, laestación espera un tiempo aleatorio y comienza de nuevoel algoritmo.
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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local
CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
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2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local
CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)
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CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
Diferencias con CSMA
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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local
CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
Estados del canal
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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local
CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
Detección de colisión en el peor caso
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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local
Norma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)
Modelo de referencia IEEE 802
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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local
Norma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)
Algunos comités de trabajo IEEE 802
802: Arquitectura y cuestiones generales802.1: Aspectos comunes: puentes, redes localesvirtuales, etc.802.2: Logical Link Control (LLC)802.3: Redes CSMA/CD (Ethernet)802.5: Redes Token Ring802.10: Seguridad en LAN/MAN802.11: LANs inalámbricas802.12: Redes Demand Priority (100VG-AnyLAN)802.14: Redes de TV por cable802.15: Redes Bluetooth802.16: Redes WiMax
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Norma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)
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CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
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Norma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)
Subcapa MAC de la 802.3: Formatos de trama
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Norma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)
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2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local
CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
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Diferencias
Extensión de la portadora: La trama resultante tiene unaduración equivalente a 4.096 bitsRáfagas de tramas: Permitir la transmisión consecutiva devarias tramas cortas sin necesidad de dejar el control delCSMA/CD.
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CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones
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Problemas de la estación expuesta y estación oculta
A <—10m.—> B <—10m.—> C <—10m.—> D
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Norma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)
Detección de canal virtual usando CSMA/CA
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Norma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)
Ráfagas de fragmentos
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Apéndice Lecturas recomendadas
Bibliografía I
Andrew S. Tanenbaum, “Redes de Computadores”, Ed.Prentice Hall, 4a. ed., 2003
William Stallings, “Comunicaciones y redes decomputadores”, Ed. Prentice Hall, 7a ed., 2004
James F. Kurose, Keith W. Ross, “Redes de computadoras.Un enfoque descendente”, Ed. Addison-Wesley, 5a ed.,2010
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