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Redes de Computadoras
Estándares
.xx
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El Estándar IEEE 802.xx
• Los dos niveles inferiores del modelo OSI están
relacionados con el hardware: la tarjeta de red y el
cableado de la red. Para avanzar más en el refinamiento de
los requerimientos de hardware que operan dentro de
estos niveles, el IEEE ha desarrollado mejoras específicas
para diferentes tarjetas de red y cableado. Estos
refinamientos se conocen como proyecto 802.
IEEE 802.xx
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El modelo del proyecto 802
• Cuando comenzaron a aparecer las primeras redes de área
local (LAN) como herramientas potenciales de las
empresas, el IEEE observó que era necesario definir ciertos
estándares para redes LAN. Para conseguir esto, el IEEE
comenzó lo que se conoce como el proyecto 802.
• Las especificaciones 802 definen estándares para:
1.
2.
3.
Tarjetas de red (NIC).
Componentes de redes de área global (WAN).
Componentes para crear redes de cable coaxial y de par trenzado.
NIC (Ethernet)
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El modelo del proyecto 802
• Las especificaciones 802 definen la forma en que las NIC’s
acceden y transfieren datos sobre el medio físico. Éstas son
la conexión, mantenimiento y desconexión de dispositivos
de red.
• La selección del protocolo a ejecutar en el nivel de enlace
de datos es la decisión más importante que se debe tomar
cuando se diseña una red LAN. Este protocolo define la
velocidad de la red, el método para acceder a la red física,
tipos de cables a utilizar , las NIC’s y dispositivos.
<<< Ethernet – Token Ring>>>
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Categorías de IEEE 802
Especificación
Descripción
802.1
Establece los estándares de interconexión relacionados con la gestión de redes.
802.2
Define el estándar general para el nivel de enlace de datos. El IEEE divide este nivel en
dos subniveles: los niveles LLC y MAC. El nivel MAC varía en función de los diferentes
tipos de red y está definido por el estándar IEEE 802.3.
802.3
Define el nivel MAC para redes de bus que utilizan Acceso múltiple por detección de
portadora con detección de colisiones (CSMA/CD). Éste es el estándar Ethernet.
802.4
Define el nivel MAC para redes de bus que utilizan un mecanismo de paso de testigo (red
de área local Token Bus).
Define el nivel MAC para redes Token Ring (red de área local Token Ring).
Establece estándares para redes de área metropolitana (MAN), que son redes de datos
diseñadas para poblaciones o ciudades. En términos de extensión geográfica, las redes
MAN son más grandes que las redes LAN, pero más pequeñas que las redes WAN. Las
redes de área metropolitana (MAN) se caracterizan, normalmente, por conexiones de
muy alta velocidad utilizando cables de fibra óptica u otro medio digital.
802.5
802.6
802.11
Define los estándares de redes sin cable.
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802.1 Conexión entre Redes I
• Define la relación entre los estándares 802 del IEEE y el
Modelo OSI de la ISO.
• Por ejemplo, este Comité definió direcciones para estaciones
LAN de 48 bits para todos los estándares 802, de modo que
cada adaptador puede tener una dirección única.
• Los vendedores de tarjetas de interface de red están
registrados y los tres primeros bytes de la dirección son
asignados por el IEEE. Cada vendedor es entonces
responsable de crear una dirección única para cada uno de
sus productos.
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802.1 Conexión entre Redes II
• 802.1x
• Es una norma para el control de admisión de red basada en puertos.
Permite la autenticación de dispositivos conectados a un puerto LAN,
estableciendo una conexión punto a punto o previniendo el acceso
por ese puerto si la autenticación falla. Es utilizado en algunos puntos
de acceso inalámbricos cerrados.
• Algunos proveedores están implementando 802.1X en puntos de
acceso inalámbricos que pueden utilizarse en ciertas situaciones en
las cuales se necesita operar como un punto de acceso cerrado,
corrigiendo fallas de seguridad de WEP.
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802.1 Conexión entre Redes III
• 802.1q
• El protocolo IEEE 802.1Q fue un proyecto del grupo de trabajo 802 de
la IEEE para desarrollar un mecanismo que permita a múltiples redes
compartir de forma transparente el mismo medio físico, sin problemas
de interferencia entre ellas (Trunking).
• Es también el nombre actual del estándar establecido en este proyecto
y se usa para definir el protocolo de encapsulamiento usado para
implementar este mecanismo en redes Ethernet.
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802.2 Control de Enlace Lógico (LLC) I
Es el estándar que define el control de enlace lógico (LLC). La subcapa
LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio enlace de
datos, normalmente la capa de red. Bajo la subcapa LLC esta la subcapa
MAC, que depende de la configuración de red usada (Ethernet, Token
Ring, FDDI, etc.).
Modos Operativos.
Incorpora 2 modos no orientados a conexión y 1 orientado a conexión:
Tipo 1 - Es un modo no orientado a conexión y sin confirmación.
Permite mandar frames:
1.- Unicast.
2.- Multicast.
3.- Broadcast.
Tipo 2 - Es un modo operativo orientado a conexión. La enumeración
en secuencia asegura que los paquetes llegan en el orden en que han
sido mandados.
Tipo 3 - Es un modo no orientado a conexión con confirmación.
Únicamente soporta conexión point to point.
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802.2 Control de Enlace Lógico (LLC) II
• Cabecera del LLC
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802.3 Ethernet I
Es un estándar de redes de computadoras de área local con
acceso al medio por contienda CSMA/CD. Ethernet define las
características de cableado y señalización de nivel físico y los
formatos de tramas de datos del nivel de enlace de datos del
modelo OSI.
La Ethernet se tomó como base para la redacción del estándar
internacional IEEE 802.3. Usualmente se toman Ethernet e
IEEE 802.3 como sinónimos. Ambas se diferencian en uno de
los campos de la trama de datos.
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802.3 Ethernet II
•
Versiones de 802.3.
•
•
802.3i 1990 10BASE-T 10 Mbit/s sobre par trenzado no apantallado (UTP).
802.3j 1993 10BASE-F 10 Mbit/s sobre fibra óptica. Longitud máxima del segmento 1000 metros.
802.3u 1995 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX Fast Ethernet a 100 Mbit/s.
802.3x 1997 Full Duplex (Transmisión y recepción simultáneos) y control de flujo.
802.3y 1998 100BASE-T2 100 Mbit/s sobre par trenzado no apantallado(UTP).
802.3z 1998 1000BASE-X Ethernet de 1 Gbit/s sobre fibra óptica.
802.3ab 1999 1000BASE-T Ethernet de 1 Gbit/s sobre par trenzado no apantallado
802.3ac 1998 Extensión de la trama máxima a 1522 bytes (para permitir las "Q-tag") Las Q-tag
incluyen información para *802.1Q VLAN y manejan prioridades según el estandar 802.1p.
802.3ad 2000 Agregación de enlaces paralelos (Trunking).
802.3ae 2003 Ethernet a 10 Gbit/s ; 10GBASE-SR, 10GBASE-LR IEEE
802.3af 2003 Alimentación sobre Ethernet (PoE).
802.3ah 2004 Ethernet en la última milla.
802.3ak 2004 10GBASE-CX4 Ethernet a 10 Gbit/s sobre cable bi-axial.
802.3an 2006 10GBASE-T Ethernet a 10 Gbit/s sobre par trenzado no apantallado (UTP)
802.3ap en proceso (draf) Ethernet de 1 y 10 Gbit/s sobre circuito impreso.
802.3aq en proceso (draf) 10GBASE-LRM Ethernet a 10 Gbit/s sobre fibra óptica multimodo.
802.3ar en proceso (draf) Gestión de Congestión
802.3as en proceso (draf) Extensión de la trama
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802.3 Ethernet III
Formato de la trama Ethernet
Trama DIX
Ethernet
Trama IEEE
802.3
Preámbulo
Destino
Origen
Tipo
Datos
6 bytes
6 bytes
2 bytes
0 a 1500 0 a 46
bytes
bytes
2ó4
bytes
Preámb
SOF
ulo
Destino
Origen
Longitu
d
Datos
FCS
7 bytes
6 bytes
6 bytes
2 bytes
0 a 1500 0 a 46
bytes
bytes
8 bytes
1 byte
Relleno
Relleno
FCS
4
bytes
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802.3 Ethernet IV
• Tecnología y velocidad de Ethernet.
• Hace ya mucho tiempo que Ethernet consiguió situarse como el
principal protocolo del nivel de enlace. Ethernet 10Base2
consiguió, ya en la década de los 90s, una gran aceptación en el
sector. Hoy por hoy, 10Base2 se considera como una "tecnología
de legado" respecto a 100BaseT.
•
•
•
•
Las tecnologías Ethernet que existen se diferencian en:
Velocidad de transmisión: Velocidad a la que transmite la tecnología.
Tipo de cable: Tecnología del nivel físico que usa la tecnología.
Longitud máxima: Distancia máxima que puede haber entre dos nodos
adyacentes (sin estaciones repetidoras).
• Topología: Determina la forma física de la red. Bus si se usan conectores T y
estrella si se usan hubs (estrella de difusión) o switches (estrella conmutada).
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802.3 Ethernet V
• A continuación se especifican los anteriores conceptos en las
tecnologías más importantes:
• Tecnologías Ethernet.
Tecnología
Velocidad de transmisión
Tipo de cable
Distancia máxima
Topología
10Base2
10 Mbps
Coaxial
185 m
Bus (Conector T)
10BaseT
10 Mbps
Par Trenzado
100 m
Estrella (Hub o Switch)
10BaseF
10 Mbps
Fibra óptica
2000 m
Estrella (Hub o Switch)
100BaseT4
100Mbps
Par Trenzado (categoría 3UTP)
100 m
Estrella. Half Duplex (hub) y Full Duplex
(switch)
100BaseTX
100Mbps
Par Trenzado (categoría 5UTP)
100 m
Estrella. Half Duplex (hub) y Full Duplex
(switch)
100BaseFX
100Mbps
Fibra óptica
2000 m
No permite el uso de hubs
1000BaseT
1000Mbps
4 pares trenzado (categoría 5e ó 6UTP )
100 m
Estrella. Full Duplex (switch)
1000BaseSX
1000Mbps
Fibra óptica (multimodo)
550 m
Estrella. Full Duplex (switch)
1000BaseLX
1000Mbps
Fibra óptica (monomodo)
5000 m
Estrella. Full Duplex (switch)
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802.3 Ethernet VI
• Hardware usado en una red Ethernet.
• NIC: Permite que una computadora acceda a una red local. Cada tarjeta tiene una única
dirección MAC que la identifica en la red.
• Repetidor: Aumenta el alcance de una conexión física, recibiendo las señales y
retransmitiéndolas, para evitar su degradación, a través del medio de transmisión, opera
en la capa física del modelo OSI.
• Concentrador o hub: Su funcionamiento es simple, recibe una trama de Ethernet, por
uno de sus puertos, y la repite por todos sus puertos restantes sin ejecutar ningún
proceso sobre las mismas. Opera en la capa física del modelo OSI.
• Puente o bridge: Interconecta segmentos de red haciendo el cambio de frames
(tramas) entre las redes de acuerdo con una tabla de direcciones MAC.
• Conmutador o Switch: Funciona como el bridge, pero permite la interconexión de
múltiples segmentos de red, funciona en velocidades más rápidas y es más sofisticado.
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802.4 Token Bus
• Token Bus consiste en un cable principal denominado bus,
generalmente coaxial, al cual todos los equipos se conectan
mediante un adaptador que tiene forma de “T”; existe otra técnica
que permite conectarse mediante un “cable de bajada” al cable
principal. En los extremos del bus hay una resistencia llamada
terminador . En esta topología todos los mensajes pasan por el bus
y llegan a todos los equipos conectados.
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802.5 Token Ring
• Este estándar define una red con topología de anillo la cual
usa token (paquete de datos) para transmitir información a
otra. En una estación de trabajo la cual envía un mensaje lo
sitúa dentro de un token y lo direcciona específicamente a un
destino, la estación destino copia el mensaje y lo envía a un
token de regreso a la estación origen la cual borra el mensaje
y pasa el token a la siguiente estación.