ETHERNET

Redes de área local

M.C. Karina Raya Díaz

ETHERNET

Nace en 1972, ideada por Robert M. Metcalfe y otros investigadores de la Xerox Palo Alto Research Center.

-Ethernet se realiza sobre cable coaxial dada sus ventajas:•Buena prestaciones Electricas.•Amplia tecnología disponible.•Tecnología comprobada.•Bajo costo.

- Ethernet utiliza una topología tipo BUS bidireccional delcual peden físicamente las distintas estaciones.- Dada su característica de contienda del canal se requiere de un sistema de acceso que optimice el uso del canal.

ETHERNET

-Ethernet opta por un control distribuido en vez de un control centralizado, aumentando con ello la confiabilidad del conjunto en el caso de fallas en alguna estación.

-Ethernet emplea una técnica de tipo contienda, en la que cada estación transmite cuando dispone de datos.

POSIBILIDAD DE COLISIONES

Protocolos de Acceso al Medio

• Trabajan a nivel de hardware mediante programas insertados en las tarjetas de red.

• Los protocolos más comunes a este nivelson:

– CSMA: Acceso Múltiple por Sensando de Portadora. con Detección de Colisiones (CSMA/CD).– Polling: Sondeo.– Token Passing: Paso de Testigo.

¿ Cómo ocurre el CSMA/CD ?

• Cada estación de la red “escucha” el medio a ver si está libre de transmisiones pues sólo una estación puede estar transmitiendo en un momento determinado. • Si detecta está libre comienza a transmitir. • Si lo encuentra ocupado espera persistentemente hasta que se libere.

TRANSMISION

PC PC PC

Existe la posibilidad de que 2 o más estacionestransmitan en forma simultánea:

Señal

PC PC PC

COLISION

PC PC PC

Señal

CSMA/CD• Después de comenzar a transmitir las estaciones se mantienen a la escucha del medio en espera de que ocurra una colisión.

• Si no ocurre asumen que la transmisión fue exitosa, si ocurre saben que no lo ha sido y por tanto se retiran de transmitir activando un contador aleatorio, una vez vencido el cual tratarán de volver a intentar la transmisión de la misma manera.

• Una vez que las estaciones colisionantes se retiran, el medio queda libre para cualquier otra que estuviese esperando por el mismo.

Estándar IEEE 802.3

802.3a – 1985 Ethernet delgada 802.3i – 1990 Ethernet de par trenzado 802.3j – 1993 Ehernet de fibra óptica 802.3u – 1995 Fast Ethernet 802.3x – 1997 Ethernet Full Duplex 802.3z – 1998 Gigabit Ethernet 802.3ab – 1999 Gigabit Ethernet

LANs - IMPLEMENTACION TECNOLOGICA

10 BASE 5

Velocidad de LAN en Mbps

Base = Baseband

Tipo de medio físico

Identificadores abreviados del IEEE 10Base5 Ethernet gruesa. Red tipo bus de

10Mbps Coaxial RG-8 Segmentos de hasta

500 mts Num. máximo de nodos

por segmento de cable 100.

RG-8

10Base2 Ethernet delgada Red tipo bus de

10Mbps Coaxial RG-58 Segmentos de hasta

185 mts Num. máximo de nodos

por segmento de cable 30.

RG-58

Identificadores abreviados del IEEE FOIRL Enlace entre

repetidores Red punto a punto de

10Mbps Utiliza fibra óptica para

conectar dos repetidores

10Broad36 Ethernet de banda

ancha 10 Mbps Segmentos de hasta

3,600 mts entre estaciones

Identificadores abreviados del IEEE 10Base-T Ethernet de pares

trenzados Red estrella de 10

Mbps Longitud de segmento

máximo 100 mts Num. máximo de nodos

por segmento de cable 2.

RJ-45

10Base-F Ethernet de fibra óptica Término genérico para

tres tipos de red de 10Mbps

10Base-FB, 10Base-FP y 10Base-FL

Longitud de segmento máxima 1000/2000 mts

Num. máximo de nodos por segmento 2.

Identificadores abreviados del IEEE 100Base-T Fast Ethernet Término genérico para

todas las opciones de nivel físico de Fast Ethernet.

Par trenzado y fibra óptica

100Base-TX Fast Ethernet Red de 100Mbps Utiliza dos de los pares

de cobre de un cable de pares trenzados.

Categoría 5

Identificadores abreviados del IEEE 100Base-FX Fast Ethernet 100 Mbps Cable de fibra óptica Multimodo

100Base-T4 Fast Ethernet Red de 100Mbps Utiliza los cuatro pares

de un cable de par trenzados.

Categoría 3

Identificadores abreviados del IEEE 1000Base-SX Gigabit Ethernet 1000 Mbps Cable de fibra óptica

de longitud de onda corta.

1000Base-LX Gigabit Ethernet Red de 1000 Mbps Cable de fibra óptica de

longitud de onda larga.

Identificadores abreviados del IEEE 1000Base-CX Gigabit Ethernet 1000 Mbps Cable de cobre

pequeños definidos en el estándar de canal de fibra óptica.

1000Base-LH Gigabit Ethernet Red de 1000 Mbps De larga distancia Fibra óptica monomodo

Identificadores abreviados del IEEE 1000Base-ZX Gigabit Ethernet 1000 Mbps Fibra óptica

monomodo.

1000Base-T Gigabit Ethernet Red de 1000 Mbps Utiliza cuatro de los

pares de cobre de cable de par trenzado

Categoría 5e

Ethernet Gruesa 10Base5

• Utiliza cable coaxial RG-8• Topología tipo bus• Se pueden conectar hasta 100 nodos en un único segmento• Máxima velocidad de 10 Mbps• El cable coaxial no se conecta directamente a la tarjeta de red de la PC.• Se utiliza una interfaz de unidad de acoplamiento (AUI).• El cable de la AUI puede medir hasta 50 mts.• La MAU (unidad de acoplamiento al medio) o Transceptor.

Ethernet Delgada 10Base2• Cable coaxial RG-58.• Diámetro de 5mm.• Más flexible.• El MAU (transceptor) está integrado a la tarjeta de red.• No necesita ningún cable AUI.• Utiliza conectores BNC y T el cual se conecta a la NIC.• Terminador que contiene una resistencia de 50 ohms, • Para un extremo y el otro extremo se conecta a tierra.• Es más propensa a sufrir interferencias y atenuación.• Lo cual limita la longitud del segmento a 185 mts.• Como máximo 30 nodos.• Cada una de los cables que forman el segmento debe tener una longitud mínima de 0.5 mts.

Ethernet de pares trenzados 10Base-T

• Utiliza UTP• Velocidad de transmisión de 10 Mbps• Topología estrella, cada una de las PCs posee su propio cable dedicado hasta el concentrador.• Puede ampliarse a Fast Ethernet a 100 Mbps o Posterior• Dependiendo de la categoría del cable UTP• Longitud máxima de cada uno de los segmentos de cable es 100 mts sin repetidores. • Hubs en cascada 4• Repetidores max. 4

• Utiliza pulsos de luz.• Consta de dos hilos de fibra óptica multimodo 62.5/125uno se utiliza para transmitir señales y el otro para recibirlas• Velocidad de transmisión de 10 Mbps• Utiliza un MAU de fibra óptica externa y un cable AUI de hasta 25 mts de largo.• El otro extremo del cable se conecta a un concentrador repetidor de fibra óptica.• Longitud de segmento máxima 1000/2000 mts

Ethernet de fibra óptica 10Base-F

Segmentos

Un segmento de enlace es una porción de cable que une solamente dos nodos.Un segmento mixto une más de dos nodos.

Regla 5-4-3

La ruta escogida entre dos nodos cualesquiera de la red no puede contener más de cinco segmentos de cable, unidos por cuatro repetidores, y que sólo tres de los segmentos pueden ser segmentos mixtos.

Red coaxial, regla 5-4-3

PC PC PC Repetidor

RepetidorPC PC PCRepetidor

Repetidor PC PC PC

Segmento deenlace

Segmento demixto

Las redes coaxiales pueden contener hasta 5 segmentos de cable, con sólo tres de ellos conectados a computadoras u otros dispositivos.

Red UTP, regla 5-4-3

Las redes de pares trenzados utilizan segmentos de enlace para realizar las conexiones con las computadoras, haciendo que sea posible la existencia de 4 concentradores poblados.

PC PC PC PC

PC PC PC PC

1 2 3 4 5 6

7 8 9101112

AB

12x

6x

8x

2x

9x

3x

10x

4x

11x

5x

7x

1x

Eth

erne

t

A

12x

6x

8x

2x

9x

3x

10x

4x

11x

5x

7x

1x

C

1 2 3 4 5 6

7 8 9 101112

AB

12x

6x

8x

2x

9x

3x

10x

4x

11x

5x

7x

1x

Eth

ern

et

A

12x

6x

8x

2x

9x

3x

10x

4x

11x

5x

7x

1x

C

1 2 3 4 5 6

7 8 9 101112

AB

12x

6x

8x

2x

9x

3x

10x

4x

11x

5x

7x

1x

Eth

ern

et

A

12x

6x

8x

2x

9x

3x

10x

4x

11x

5x

7x

1x

C

1 2 3 4 5 6

7 8 9 101112

AB

12x

6x

8x

2x

9x

3x

10x

4x

11x

5x

7x

1x

Eth

ern

et

A

12x

6x

8x

2x

9x

3x

10x

4x

11x

5x

7x

1x

C

PC PC

Segmentosde enlace

La Trama Ethernet

Preámbulo 7 bytes

Delimitador de inicio de trama 1 byte

DirecciónDestino 6 bytes

DirecciónOrigen6 bytes

Longitud2 bytes

Datos yRelleno

46-1500 bytes

Secuencia deComprobación

de trama 4 bytes

Preámbulo y Delimitador de inicio

Preámbulo• Consta de 7 bytes• 0 y 1 alternantes• Utilizado para sincronizar los relojes

Delimitador de inicio de trama• 1 byte• 0 y 1 alternantes excepto los dos últimos son 11• Indica al receptor que cualquier dato que aparezcaa continuación forma parte de un paquete de datos.

Dirección destino y origen

Origen• 6 bytes, están grabados en las tarjetas de red de cada PC.• Direcciones MAC.• La IEEE asigna prefijos de 3 bytes a los fabricantes de NIC• Los otros 3 bytes los asignan los propios fabricantes.Destino• Indica el sistema al que se envía el paquete.• Identifica el destino final del paquete si se encuentra en una LAN.• O puede pertenecer a un dispositivo como un enrutador.

Longitud

2 bytesIndica cuántos datos en bytes transporta la carga útil del paquete.El máximo del paquete de Ethernet incluyendo la trama es de 1518 bytes.La trama se compone de 18 bytes, el valor máximo del campo longitud es 1500.

Datos y Relleno

• Contiene la carga útil del paquete.

• El paquete de Ethernet al completo, excluyendo preámbulo y el delimitador de comienzo de trama, debe tener una longitud mínima de 64 bytes.

• Por lo tanto, restando los 18 bytes de la trama, el campo de datos debe contener una longitud mínima de 46 bytes.

Secuencia de comprobación de tramaFrame check sequence4 bytes

El nodo emisor calcula una comprobación de redundancia cíclica (CRC) de los demás campos del paquete, excepto el preámbulo y el delimitador de comienzo de trama.Utiliza el algoritmo denominado polinomio AUTODIN II.

Suma de comprobación que utiliza en nodo receptor para determinar si el paquete ha llegado intacto.