1.

2. LAN

Recordamos lo primero lo que era una LAN:

Red de rea local o LAN (Local Area Network) es una red de dispositivos que se comunican en:

• Un rea geogrfica pequea,

• Con altas velocidades,

• Y Bajas tasas de error.

3. Otras caractersticas de las LAN

Loscanales de transmisin suelen ser de tipo multiacceso : todos los paquetes de red que los nodos ponen en el canal, son enviados indistintamente a todos los nodos de la red o bien a subconjuntos concretos de equipos.

Eltipo de red LAN depende del tipo de cableado : un cableado apropiado para una WAN, por ejemplo dos pares trenzados, no proporciona la calidad requerida en una LAN

4. Otras caractersticas de las LAN.

Eltipo de LAN depende de la topologa y de los protocolos : las LAN admiten cualquier topologa, mientras que la WAN suelen ser mallas de nodos y centrales de conmutacin. Los anillos ms grandes no pueden superar los 200 km de permetro.

5. Resumiendo

Una tecnologaLANes una conjuncin de unatopologa yunosprotocolos .

Aunque existe gran diversidad de posibilidades slo estn implementadas unas pocas combinaciones.

Las ms extendidas son las que vamos a estudiar.

6. Protocolos LAN y OSI.

UnaLAN quedar determinada por los dos niveles inferiores del modelo OSI .

Por lo tanto para definir completamente un determinado tipo de LAN tendremos que explicar como es un nivel fsico y su nivel de enlace.

7. Proyecto 802

Para permitir y facilitar la interconexin de distintos tipos de LAN, la IEEE comenz el llamado Proyecto 802.

El proyecto 802 no pretende sustituir a OSI, sino que detalla con mayor profundidad los dos primeros niveles del modelo OSI y parte del tercer nivel.

Por lo tanto, IEEE 802 definir los protocolos para de los distintos tipos de LAN.

8. Proyecto 802

La principal novedad es que el Proyecto 802 subdivide el nivel de enlace en dos subniveles:

• El nivel de control lgico o LLC

• El nivel de control de acceso al medio o MAC

A nivel fsico, 802 ha creado varios estndares para los distintos tipos de LAN.

9. OSI frente a IEEE 802 10. LLC: Logical Link Control

LLC es una capa que utiliza un nico protocolo para realizar las funciones decontrol de erroresycontrol de flujo(funciones de nivel de enlace) comn para todos los tipos de LAN.

LLCno realizadireccionamiento dentro de la LAN ni entramado (que eran las otras dos funciones del nivel de enlace).

LLC es el mismo para todas las LAN del IEEE 802.

11. MAC: Medium Access Control

MAC realiza las funciones las dos funciones del nivel de enlace que no hace LLC:

• de control de acceso al medio.

• Entramado.

MAC se encarga por tanto de la disciplina de lnea. Ejemplo: CSMA/CD en Ethernet.

12. El nivel fsico.

El nivel fsico de las LAN especificar:

• El tipo de medio fsico utilizado,

• La topologa de la red,

• El tipo de modulacin para realizar la transmisin,

• La velocidad de transmisin,

• Las longitudes mximas entre repetidores o longitudes mximas de los medios de transmisin,

• Conectores.

13. IEEE 802

Los estndares de cada nivel sern los que se ven en la figura:

14. 15. Ethernet.

Ethernet es una familia de LANs reguladas por la norma 802.3.

802.3 exactamente describe el protocolo de acceso al medio CSMA/CD.

Existen diferentes bit rates (velocidades de transmisin) que pueden funcionar sobre fibra o sobre par trenzado:

• 10BaseT Ethernet, 10 Mbps.

• Fast Ethernet, 100 Mbps.

• Gigabit Ethernet, 1 Gbps.

16. Ethernet: Caractersticas.

Aproximadamente el 85% de los PCs del mundo estn conectados mediante redes ethernet.

Las principales caractersticas son:

• Es fcil de entender, instalar y mantener.

• Bajo coste.

• Fcil crecimiento de la red.

• Garantiza el correcto funcionamiento e interconexinusando dispositivos que cumplan los estndares 802.3.

17. Ethernet: elementos.

Las redes ethernet estn formadas por nodos y medios de interconexin.

Los nodos pueden ser de dos tipos:

• DTE Data Terminal Equipment: son los equipos que envan o reciben tramas. Pueden ser: PCs, impresoras, etc.

• DCE Data Communication Equipment: equipos intermedios que reciben y reenvan tramas en la red. Pueden ser repetidores, hubs, switches, routers, tarjetas de red, mdems.

Las tarjetas de red a veces reciben el nombre de NIC: Network Interace Cards.

18. La capa fsica de ethernet.

El nombre de los tipos de redes ethernet es la concatenacin de tres trminos:

Tasa de Transmisin El modo de transmisin Tipo de cable

Ejemplos:

• 10BaseT: 10 Mbps, transmisin en banda base (codificacin digital-digital), sobre 2 pares trenzados.

• 100BaseT2: 100Mbps, banda base, sobre 2 pares trenzados.

• 100BaseT4: 100Mbps, banda base, sobre 4 pares trenzados.

19. La capa fsica de ethernet.

En cuanto a lacodificacin :

• 10BaseT usa Manchester.

• Otras como 100BaseT4 pueden usar NRZI.

En cuanto a losmedios de transmisin :

• 10BaseT usa cable UTP,

• 100BaseT4 usa 4UTP de Categora 5.

Topologa : las primeras ethernet usaban bus pero a partir de la ethernet conmutada empez a usar topologa fsica en estrella y fsica en bus.

20. Implementaciones ethernet. 21. Direccionamiento Ethernet.

MAC Address o direcciones MAC son asignadas por los fabricantes y cada NIC tiene una.

Las MAC address pueden serunicastque son las que se asignan a las tarjetas.

Siguen el formato especificado por IEEE.

Las MAC address FF FF FF FF FF FF es usada para envos de difusin o broadcast (cuando se quiere enviar la trama a todas las mquinas).

22. Trama Ethernet

Prembulo: patrn alterno de ceros y unos. Indica a la estacin receptora que va a llegar una trama.

Direccin destino:direccin MAC de la mquina destino. Puede ser unidifusin, multidifusin o difusin o broadcast.

Direccin origen:direccin MAC de la mquina que enva. Siempre es unidifusin.

Longitud:nmero de bytes de datos que siguen a este campo.

FCS:campo que se utiliza para control de errores.

23. 24. Dominio de colisin.

DOMINIO DE COLISIN:es un conjunto de mquinas que se encuentranen la misma red .

Dos mquinas en redes distintas pertenecen a dominios de colisin distintos.

Una trama ethernetnunca puede llegar a una mquina que est fuerade su dominio de colisin.

La capa de enlace no sabe enviar datos fuera de su red.

Ser elnivel de redel encargado de eso.

Aqu hay 3 dominios de colisin 25. Un adelanto: diferencias entre Hub y Switch. 26. Aclaracin pg. 232 apuntes: 100BaseFX 62.5/125 son los dimetros del interior y el exterior. 27. Token Ring

Los mecanismos utilizados por Ethernet para evitar colisiones, CSMA/CD no son infalibles.

Para resolver la colisin se retransmiten tramas que pueden volver a colisionar.

Las estaciones podran intentar enviar datos muchas veces antes de poder llevar a cabo la transmisin.

Esto origina retrasos si tenemos una red con mucho trfico.

La red en anillo con paso de testigo (Token Ring) resuelve parte de esos problemas.

28. Token Ring.

A modo de resumen las LAN Token Ring funcionan como sigue:

• Cada estacin puede transmitir slo durante su turno.

• Durante su turno, transmitir slo una trama.

• El turno lo dar una trama especial llamadatestigo(token).

• El testigo est circulando por el anillo, de estacin en estacin.

• Una estacin podr enviar slo cuando posea el testigo, es decir, cuando sea su turno.

29. Token Ring

Desarrollado por IBM inicialmente en los aos 70.

IEEE public la norma 802.5 que sustituy al Token Ring de IBM.

Token Ring es el nombre que actualmente se utiliza para referirse a ambas.

IEEE 802.5 y Token Ring son compatibles y sus especificaciones difieren en pocos aspectos.

30. Token Ring vs IEEE 802.5 31. Acceso al medio en Token Ring.

El mtodo usado porEthernetpara acceder al medio recordamos que eraCSMA/CD .

El mtodo usado porToken Ringes un que no hemos visto an: elpaso de testigo.

El paso de testigoes un protocolo de acceso que funciona como sigue:

• Si la red est desocupada, pone en circulacin un testigo.

• Los testigo son tramas de 3 bytes de longitud.

32. Acceso al medio en Token Ring.

• Si el testigo llega a una estacin:

• • Si la estacinno quiere enviardatos, reenva el testigo a la siguiente estacin.

• • Si la estacinquiere enviar , modifica un bit y retiene el testigo. Entonces hace lo siguiente:

• • • Modifica el testigo aadiendo los datos a enviar y se convierte as en una trama de datos.

• • • La estacin enva la trama a la siguiente estacin.

• • • No hay ms testigos circulando por el anillo mientras circule una trama, as que ninguna estacin puede transmitir a la vez.

• • • La trama ir de estacin en estacin hasta llegar al destino.

• • • El destino realizar la deteccin de errores y convertir la trama en un ACK o NACK segn corresponda.

33. Acceso al medio en Token Ring.

• • El ACK o NACK seguir circulando hasta llegar al destino, que liberar un nuevo testigo para que otra estacin pueda transmitir.

Este mtodo no produce colisiones pues nunca hay dos estaciones transmitiendo a la vez.

En las redes con paso de testigo podemos determinar totalmente los tiempos en los que una estacin podr transmitir.

En el siguiente video se muestra como funciona:

http://www.youtube.com/watch?v=2ZGfjsQw7_Y

34. Tramas en Token Ring.

En Token Ring pueden estar circulando variostipos de tramascomo ya podemos intuir.

Trama Testigo o Token:

• Mide 3 bytes:

• • Delimitador de inicio : alerta de la llegada de una trama.

• • Control de acceso:para distinguir a los testigos de otro tipo de tramas.

• • Delimitador de fin:final de trama.

35. Tramas en Token Ring.

Trama de instruccin/datos:

• Datos:llevan informacin de los protocolos de las capas superiores (LLC).

• Instruccin:no llevan informacin de las capas superiores. Llevan informacin de control del protocolo.

• Los tamaos de las tramas varan segn los datos que lleven.

36. La capa fsica en Token Ring.

Los tipos de cables que utilizan principalmente sonpares trenzados STP .

La codificacin es banda base. Concretamente utilizaManchester diferencial(ver Tema 3).

Pueden alcanzar velocidades de16 Mbps(originalmente eran 4 Mbps).

Fsicamente el anillo se realiza gracias a unos dispositivos llamadosMSAU o MAU(MultiStationAccess Unit).

37. La capa fsica en Token Ring.

Respecto a latopologa :

• Topologa fsica es una estrella.

• Topologa lgica es un anillo.

Es la MSAU la encargada de realizar el anillo lgico.

La MSAU es como un hub pero que internamente une cada puerto con su vecino.

Los conectores pueden ser RJ11, RJ45 dependiendo de la versin.

38. Topologa de Token Ring.