Mediciones en Telecomunicaciones

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet •

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El primer estándar de Ethernet fue publicado por un consorcio formado por Digital Equipment Corporation, Intel y Xerox (DIX). Los primeros productos que se desarrollaron a partir del estándar de Ethernet se vendieron a principios de la década de 1980. En 1985, el comité de estándares para Redes Metropolitanas y Locales del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) publica los estándares para las LAN. Ethernet (IEEE 802.3, IEEE802.2) es un estándar que define las conexiones LAN a nivel físico y enlace de datos

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Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet

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Ethernet separa las funciones de la capa de enlace de datos en dos subcapas diferenciadas: la subcapa Control de enlace lógico (LLC) y la subcapa Control de acceso al medio (MAC). Para Ethernet, el estándar IEEE 802.2 describe las funciones de la subcapa LLC y el estándar IEEE 802.3 describe las funciones de la subcapa MAC y de la capa física. El LLC se implementa en el software y su implementación no depende del equipo físico. En un computador, el LLC puede considerarse como el controlador de la Tarjeta Tarjeta de interfaz de red (NIC) El controlador de la NIC es un SW que permite pasar los datos que que vienen del PC a la subcapa de Control de acceso al medio (MAC) que es un SW empotrado y se encuentra implementado en la NIC

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Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet NIC (Network Interface Card)

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La estructura de la trama de Ethernet agrega encabezados y tráilers a la PDU de Capa 3 para encapsular el mensaje que se envía. Tanto el tráiler como el encabezado de Ethernet cuentan con varias secciones de información que utiliza el protocolo Ethernet. Cada sección de la trama se denomina campo. Hay dos estilos de tramas de Ethernet: el estándar DIX Ethernet, que ahora es Ethernet II, y el estándar IEEE 802.3, que ha sido actualizado varias veces para incluir nuevas tecnologías. Tanto el estándar Ethernet II como el IEEE 802.3 definen el tamaño mínimo de trama en 64 bytes y el tamaño máximo de trama en 1518 bytes.

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Si el tamaño de una trama transmitida es menor que el mínimo o mayor que el máximo, el dispositivo receptor descarta la trama. Es posible que las tramas descartadas se originen en colisiones u otras señales no deseadas y, por lo tanto, se consideran no válidas

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El estándar IEEE 802.3ac, publicado en 1998, amplió el tamaño de trama máximo permitido a 1522 bytes. Se aumentó el tamaño de la trama para que se adapte a una tecnología denominada Red de área local virtual (VLAN) 802.1Q.

En este caso los el campo de datos tiene longitud minima 42Bytes pero si 802.1Q no se encuentra presente la longitud mínima es 46Bytes

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Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet El campo FCS Calculo de CRC

Siendo G(x) es el polinomio generador, la transmision de la información empleando el CRC se resume en estos tres pasos

Para comprender mejor observemos un ejemplo a continuación..

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Polinomio generador Generador (10011)= El campo FCS Calculo de CRC

Mensaje que se transmite= 1101011011 1110 En recepción se divide el mensaje transmitido entre el polinomio generador y si el resido es cero el mensaje no tiene errores

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet El campo FCS

 Algunos polinomios empleados en CRC, recuerde que IEEE802.2 usa CRC-32

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet La dirección MAC •

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La dirección MAC suele denominarse dirección física porque se graba en la ROM (memoria de sólo lectura) de la NIC. Esto significa que la dirección se codifica en el chip de la ROM de manera permanente (el software no puede cambiarla). Cuando se inicia la computadora, la NIC copia la dirección a la RAM (m emoria de acceso aleatorio). Cuando se examinan tramas se utiliza la dirección que se encuentra en la RAM como dirección de origen para compararla con la dirección de destino Todos los dispositivos conectados a una LAN Ethernet tienen interfaces con direcciones MAC. Diferentes fabricantes de hardware y software pueden representar las di recciones MAC en distintos formatos hexadecimales. Los formatos de las direcciones pueden ser  similares a 00-05-9A-3C-78-00, 00:05:9A:3C:78:00 ó 0005.9A3C.7800.

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet La dirección MAC

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La dirección MAC Unicast

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La dirección MAC Broadcast

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet La dirección MAC Multicast

Es un valor especial que comienza con 01-00-5E en hexadecimal. El valor termina con la conversión de los 23 bits inferiores de la dirección IP del grupo multicast en l os 6 caracteres hexadecimales restantes de la dirección de Ethernet.

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Control de acceso al medio CSMA/CD

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet 10 mbps: 10Base-T Ethernet 100 mbps : Fast Ethernet 1000 mbps: Gigabit Ethernet 10 Gbps: 10 Gigabit Ethernet

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet 10 mbps: 10Base-T Ethernet 100 mbps : Fast Ethernet 1000 mbps: Gigabit Ethernet 10 Gbps: 10 Gigabit Ethernet

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet Conectores UTP 10 - 100Mbps

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Conectores UTP

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Dispositivos Capa 1 HUB Es el dispositivo de red mas sencillo. Se emplea en ocasiones como repetidor 

También es denominado concentrador  Retransmite la información entrante: cualquier paquete de entrada es transmitido hacia los demás puertos ).

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Dispositivos Capa 1 HUB

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Dispositivos Capa 2 Switch

Dispositivo de red medianamente complejo . Reconoce direcciones MAC (Direcciones de capa de enlace) de los equipos de red. También es denominado conmutador  Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de m anera similar a los puentes de red, solo envia la información al puerto donde se encuentra la dirección MAC de destino.

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Dispositivos Capa 2 Switch

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Dispositivos Capa 2 Switch

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet Ejercicio

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Dispositivos Capa 3 Router 

Dispositivo de mayor complejidad. Procesa y reconoce las direcciones IP (Direcciones de nivel de Red) También es denominado como encaminador, direccionador o ruteador  Su principal función es segmentar redes de área amplia enlazando sistemas autónomos con redes troncales de Internet

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Dispositivos Capa 3 Router 

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet Dominios de colisión •

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Un dominio de colisión es un segmento Físico de una red donde es posible que los paquetes puedan "colisionar" (interferir) con otros. Estas colisiones son gestionadas por medio del protocolo de red Ethernet.  A medida que aumenta el número de nodos que pueden transmitir en un dominio de colisión, aumentan las posibilidades de que dos de ellos transmitan a la vez.. Conforme aumenta el número de colisiones disminuye el rendimiento de la red. Se utilizan Switches para segmentar los dominios de colisión.

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet Dominios de difusión •

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También es denominado dominio de broadcast.  Área lógica en una red de dispositivos en la que cualquiera conectado a la red puede transmitir directamente a cualquier otro en el dominio sin requerir ningún dispositivo de encaminamiento, Cuando un protocolo desea comunicarse con todos los nodos de todos los dominios de colisión de una misma red realiza una difusión, es decir, envía tramas especiales de capa 2 denominadas tramas de difusión o multidifusión Estas tramas se configuran con una dirección MAC de destino especial (0xFFFFFFFFFFFF) y se envían a todo el dominio de difusión.

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Dominios de difusión •

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Se utilizan Routers para segmentar los dominios de difusión o VLANs en un mismo switch Un dominio de difusión es una agrupación de dominios de colisión conectados por  dispositivos de capa 2. Las tramas de difusión viajan a lo largo y ancho de todo el dominio de difusión.

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet Dominios de colision y difusión

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet

(VLAN) 802.1Q.

Unidad 2. Capa de Enlace de Datos Ethernet

(VLAN) 802.1Q.