2.4 redes ethernet

Autor: Oscar Ortiz. 2 - 67

Redes de rea local: Redes Ethernet

4. Redes Ethernet

4.1. Definicin.4.2. Modelo de referencia.4.3. IEEE 802.3: Nivel fsico.4.4. IEEE 802.3: Nivel MAC.4.5. IEEE 802.3 vs. Ethernet V.2.4.6. Direccionamiento Ethernet V.2.4.7. Evolucin de las redes Ethernet.



4.1. Definicin

Las redes de rea local ms extendidas en la actualidad estn basadas en Ethernet.

La primera versin de Ethernet (Ethernet V.1) fue desarrollada por Digital, Intel y Xerox en 1980. Esta versin sirvi de base para el desarrollo de la norma IEEE 802.3.

Fue revisada en 1982 incluyendo algunas mejoras procedentes de la norma IEEE 802.3. A esta versin se la llam Ethernet V.2 DIX-82.



4.2. Modelo de ReferenciaSu arquitectura es la siguiente:

6

5

4

3

2

7

1

Presentacin

Sesin

Transporte

Red

Enlace

Aplicacin

Fsico

LLCControl del Enlace Lgico

MACControl de Acceso al Medio

PLSSealizacin fsica

Modelo OSI Modelo IEEE 802

Medio fsico

IEEE 802.3

MDIPMA

AUI

MAU

IEEE 802.2


4.3. IEEE 802.3: Nivel Fsico

Se divide en dos partes:Subnivel de sealizacin fsica (PLS Physical Layer Signalling)

Subnivel de unidad de conexin al medio (MAU Medium Attachment Unit).Compuesto a su vez por:

MDI Medium Dependent InterfacePMA Physical Medium Attachment

PLS y MAU estn conectados entre s mediante la unidad de interfaz de conexin (AUI Attachment Unit Interface)




Se han normalizado varios estndares para soportar los requisitos de las diferentes aplicaciones.

La notacin usada es la siguiente:


Velocidad de transmisin (Mbits/seg)

Tcnica deTransmisin

Longitud mxima del segmento (x100m)

oTipo de medio



La estructura de estos estndares es la siguiente:


IEEE 802.3

10GBASE-S10GBASE-L10GBASE-E10GBASE-LX410GBASE-CX410GBASE-T

1000BASE-X1000BASE-SX1000BASE-LX1000BASE-T

100BASE-X100BASE-TX100BASE-FX100BASE-T2100BASE-T4

10BASE510BASE210BASE-T10BASE-F10BASE-FP10BASE-FB10BASE-FL10BROAD36

10-Gigabit Ethernet10 Gbps

Gigabit Ethernet1000 Mbps

Fast Ethernet100 Mbps

Ethernet10 Mbps



Las letras que se usan en la codificacin son las siguientes:


unshielded Twisted pairoptical Fiberoptical Fiber Passive staroptical Fiber Backboneoptical Fiber Linktwo physical links between nodestwo pairs of STP or Cat-5 UTPtwo optical fibersfour pairs of Cat-3 UTPShort-wavelength duplex optical fiber linkLong-wavelength duplex optical fiber linkone pair of short-UTP wire

TF

FPFBFLX

TXFXT4SXLXCX

DefinicinSimbolo



10Base5

Fue la primera especificacin de Ethernet (finales de los 70) y fue en la que se bas en un principio la norma IEEE 802.3 (1983).

La velocidad de transmisin es de 10 Mbits/seg.

Como medio de transmisin utiliza un cable coaxial grueso(banda base) de 50 W (RG-11) en topologa bus.

La tcnica de transmisin es banda base usando cdigo Manchester como tcnica de codificacin.




10Base5

La longitud mxima de un segmento de cable es de 500m.

La longitud de la red puede ampliarse hasta 2500m utilizando repetidores (4 como mximo 5 segmentos)

En un segmento pueden conectarse hasta 100 estaciones.

Cada estacin se conecta al cable coaxial mediante un cable de conexin de 5 pares (AUI) y un transceptor o transceiver(MAU).



4.3. IEEE 802.3: Nivel FsicoRedes de rea local: Redes Ethernet

Transceiver

Vampire TapsThicknet

Cable AUI

Repetidores



Cable AUI

( 50m)Cable AUI

( 50m)

Cable AUI

( 50m)

Transceptor Transceptor Transceptor

Terminador(50)

Longitud mxima: 500 m (10Base5 Thick Ethernet)

( > 2,5m )Terminador

(50)



Repetidor Repetidor Repetidor

Transceiver Cable AUI

Repetidor

50m

50m

500m500m

500m

500m 500m

50m

50m

50m

50m

50m

50mDTE DTE

Cable entre repetidores

Segmentos de Cable



10Base5

Ventajas:Larga distancia.Inmunidad ante interferencias.Conceptualmente muy simple.

Inconvenientes:Instalacin inflexible.Intolerancia a fallos (cable, conector).Dificultad de localizacin de fallos.




10Base5El uso ms comn que actualmente se le da a esta especificacin, es la de backbone.




10Base2

Especificacin de Ethernet ms econmica que 10Base5, pero de menores prestaciones (mantiene la velocidad, pero con menos alcance de segmento y red).

La velocidad de transmisin es de 10 Mbits/seg.

Como medio de transmisin utiliza un cable coaxial delgado(banda base) de 50 W (RG-58) en topologa bus.

La tcnica de transmisin es banda base usando cdigo Manchester como tcnica de codificacin.




10Base2

La longitud mxima de un segmento de cable es de 185m.

La longitud de la red puede ampliarse hasta 925m utilizando repetidores (4 como mximo 5 segmentos)

En un segmento pueden conectarse hasta 30 estaciones.

Cada estacin se conecta al cable coaxial mediante un conector BNC (Bayonet Navy Connector) en forma de T. En este caso la MAU est integrada en la estacin y no hay AUI.




Conector BNC en forma de T

Terminador

Coaxial delgado RG-58

( >0,5

m)



10Base2

Ventajas:Simple.Barata.Buena inmunidad a las interferencias.

Inconvenientes:Instalacin inflexible.Intolerancia a fallos (cable, conector).Dificultad de localizacin de fallos.El cable RG-58 slo se usa para este tipo de redes.




10Base2El uso ms comn que actualmente se le da a esta especificacin, es la de backbone.




10BaseT

Especificacin de Ethernet ms econmica que 10Base5, pero de menores prestaciones (mantiene la velocidad pero con menor alcance de segmento y red).La topologa fsica es en estrella utilizando un concentrador 10BaseT (HUB) como nodo central, aunque se mantiene la topologa lgica en bus.La velocidad de transmisin es de 10 Mbits/seg.Utiliza un cable de 2 pares UTP de 100 W para conectar cada estacin al concentrador.La tcnica de transmisin es banda base usando cdigo Manchester como tcnica de codificacin.




10BaseT

La longitud mxima entre una estacin y el concentrador es de 100m.Admite hasta 4 concentradores 10BaseT conectados en cascada, siendo la distancia mxima entre concentradores de 100m. De esta forma la longitud de la red puede ampliarse hasta los 500m.En un segmento pueden conectarse hasta 512 estaciones.Cada estacin se conecta al cable de pares (normalmente, terminado en un enchufe de pared), mediante un cable de conexin terminado en un conector RJ-45, de tipo telefnico. En este caso, la MAU est integrada en el concentrador 10BaseT y no hay AUI.




PC

HUB

HUB

PC

PC

PC

HUB

PC

PC

Conector RJ-45

Led de Enlace

Led de Actividad

( 100m

)

( 100m )



10BaseT

Ventajas:Aislamientos de fallos.Fcil localizacin de averas.Alta movilidad de la red.Aprovechamiento del cable UTP para otros servicios.

Inconvenientes:Distancias cortas.Sensibilidad a interferencias.



4.3. IEEE 802.3: Nivel Fsico10BaseF

Consiste realmente en tres especificaciones:10BaseFP (Fiber Passive): Interconexin en estrella de repetidores y estaciones (hasta 1 Km por segmento)10BaseFL (Fiber Link): Conexin punto a punto entre estaciones o repetidores (hasta 2 Km)10BaseFB (Fiber Backbone): Conexin punto a punto entre repetidores (hasta 2 Km)

La topologa fsica es en estrella utilizando un concentrador defibra ptica (HUB) como nodo central, aunque se mantiene la topologa lgica en bus.La velocidad de transmisin es de 10 Mbits/seg.Utiliza fibra ptica multimodo 62,5/125m y usa la primera ventana de transmisin (850nm).La tcnica de transmisin es banda base usando cdigo Manchester como tcnica de codificacin.



4.3. IEEE 802.3: Nivel FsicoLa regla 5-4-3

Esta regla limita el uso de repetidores en las especificaciones vistas anteriormente.

La regla dice lo siguiente:

entre dos equipos de la red no podr haber ms de 4 repetidores y 5 segmentos de cable. Igualmente slo 3 segmentos pueden tener conectados dispositivos que no sean los propios repetidores, es decir, 2 de los 5 segmentos slo pueden ser empleados para la interconexin entre repetidores




La siguiente red cumplira la regla




La siguiente red no cumplira la regla




10Broad36

Especificacin de Ethernet, con la misma velocidad que 10Base5, pero de banda ancha.

La velocidad de transmisin es de 10 Mbits/seg

Como medio de transmisin utiliza un cable coaxial CATV(banda ancha) de 75 W (RG-59) en topologa bus.

La tcnica de transmisin es banda ancha utilizando modulacin de fase diferencial (DPSK).




10Broad36En cada direccin la seal de datos ocupa un canal de 14MHzde ancho de banda. Adems se necesita un canal de 4MHz para la gestin de colisiones (seal de RF de amplitud constante), de forma que el ancho de banda total es de 18 MHz.

Si se utilizan dos cables (dual cable), cada cable gestiona una direccin. En este caso cada canal ocupa 18 MHz en cada cable.Si se utiliza un nico cable (split cable), se necesitan 18 MHz para cada direccin. En este caso cada canal ocupa 36 MHz.

La longitud mxima de un segmento es de 1800m.La longitud de la red puede ampliarse hasta 3600m.Utiliza la misma AUI que 10Base5.



4.3. IEEE 802.3: Nivel Fsico (pares y coaxial)Redes de rea local: Redes Ethernet

La ms usada actualmente

2,5m

1024(en total)

500m

100m

RJ-45

Banda base Manchester

Cable UTP, Categoras 3, 4 y 5

10 Mb/s

10BaseT

3600m925m2500mLongitud mxima de la red

---30100N mximo de estaciones por segmento

---0.5m2.5mDistancia mnima entre estaciones

No se ha usadoLa segunda que se usLa primera que

se usObservaciones

1800m185m500mLongitud mxima del segmento

AUIBNCAUITipo de conector

Banda ancha DPSK

Banda base Manchester

Banda base ManchesterTipo de transmisin

Cable coaxial CATV RG-59

Cable coaxial Fino RG-58

Cable coaxial Grueso RG-11Medio de transmisin

10 Mb/s10 Mb/s10 Mb/sVelocidad

10Broad3610Base210Base5Parmetro


4.3. IEEE 802.3: Nivel Fsico (fibra ptica)Redes de rea local: Redes Ethernet

Half Duplex (HD)Full Duplex (FD)

Half DuplexHalf DuplexModo de transmisin

En fibra, la ms usada

Conexin punto a punto entre repetidores, estaciones

o estacin-repetidor

2

2.000m f.o. multimodo HD5.000m f.o. multimodo FD

40.000m f.o. monomodo FD

10BaseFLFiber Link

332N mximo de estaciones por segmento

Conexin en estrella de hub pasivo a

estaciones

Conexin punto a punto entre hubs activosUso previsto

No existen equiposUso escasoObservaciones

1000m2000 mLongitud mxima del segmento

Conectores ST (straigth tip)Tipo de conector

Banda base ManchesterTipo de transmisin

Fibra ptica multimodo 62,5/125 mm(LED en 850 nm)

Medio de transmisin

10 Mb/sVelocidad

10BaseFPFiber Passive

10BaseFBFiber Backbone

Parmetro


4.4. IEEE 802.3: Nivel MAC

El protocolo del nivel MAC de la norma IEEE 802.3 es el Acceso Mltiple por Deteccin de Portadora con Deteccin de Colisin (CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection).

CSMA/CD junto con sus antecesores son protocolos asncronos de contienda.

Adems, se supone que las estaciones que comparten el medio pueden transmitir de forma aleatoria en cualquier momento.



4.4. IEEE 802.3: Nivel MACPrecursores del CSMA/CD

El protocolo ALOHA puro:

Se desarroll para redes de paquetes por radio.Una estacin poda transmitir una trama en cualquier momento.Despus esperaba el tiempo mximo que podra tardar en ir y venir esa trama entre los puntos ms distantes de la red.Si en ese tiempo no reciba un reconocimiento de su trama, la volva a enviar.Si despus de repetidos intentos no consegua un reconocimiento, no segua enviando la trama.El nmero de colisiones creca rpidamente con la carga de la red.La utilizacin mxima del canal que se consegua era del 18%.




El protocolo ALOHA ranurado (slotted ALOHA):

El tiempo de canal se organizaba en slots de tiempo uniformes.El tamao del slot corresponda al tiempo de transmisin de una trama.Todas las estacin deban tener sincronizados sus relojes.Una estacin slo poda transmitir al comienzo de un slot de tiempo.Con esta tcnica la utilizacin mxima del canal se incrementaba al 37%.




El protocolo CSMA:

La estacin que desee transmitir primero escucha el medio para ver si hay otra estacin transmitiendo (carrier sense).Si el medio est en uso, la estacin espera.Si el medio est libre, la estacin transmite.Puede ocurrir que dos estaciones transmitan al mismo tiempo, producindose una colisin, en cuyo caso ambas transmisiones se consideraran errneas.Despus de transmitir, la estacin espera un tiempo razonable a que le llegue un reconocimiento. Si no le llega, asume que ha habido una colisin y retransmite.




El protocolo CSMA:

La utilizacin del medio supera con creces al ALOHA puro y al ALOHA ranurado y depende de la longitud de la trama (cuanto ms largas mejor) y del tiempo de propagacin (cuanto ms corto mejor).

Se necesita un algoritmo que especifique qu hacer cuando el medio est ocupado.

Existen tres tcnicas posibles: CSMA no persistente. CSMA 1-persistente. CSMA p-persistente.




El protocolo CSMA:

CSMA no persistente: Cuando una estacin desea transmitir, escucha el medio y sigue las siguientes reglas:

1. Si el medio est libre, transmite, si no .....2. Espera una cantidad de tiempo dado por una distribucin de

probabilidad (retardo de retransmisin).3. Volver al paso 1.




El protocolo CSMA:

CSMA 1-persistente: Cuando una estacin desea transmitir, escucha el medio y sigue las siguientes reglas:

1. Si el medio est libre, transmite, si no .....2. Continua escuchando a la espera de que el canal quede libre.3. Cuando quede libre, transmite inmediatamente.




El protocolo CSMA:

CSMA p-persistente: Cuando una estacin desea transmitir, escucha el medio y sigue las siguientes reglas:

1. Si el medio est libre, transmite con probabilidad p o bien se retarda una unidad de tiempo con probabilidad (1-p). La unidad de tiempo suele ser el retardo mximo de propagacin.

2. Si el medio est ocupado, continua escuchando a la espera de que el canal quede libre y repite el paso 1.

3. Si la transmisin ha sido retardada una unidad de tiempo, repite el paso 1.




El protocolo CSMA:


Canal Ocupado

Retardo constante o variable

Preparado para transmitir

Tiempo

No persistente

1-persistentep-persistente


4.4. IEEE 802.3: Nivel MACComparacin entre los distintos protocolos




El protocolo CSMA/CD

El problema de CSMA era que si se produca una colisin, el medio quedaba indisponible durante todo el tiempo de transmisin de las tramas que colisionaban.

Esto se podra solucionar si las estaciones no solo escucharan el medio al iniciar la transmisin, sino tambin durante la transmisin.





Teniendo en cuenta esto, CSMA/CD sigue las siguientes reglas:

1. Si el medio est libre, transmite, si no .....2. Continua escuchando a la espera de que el canal quede

libre.3. Cuando quede libre, transmite inmediatamente.4. Si se detectara una colisin durante la transmisin, enviar

una breve seal de jamming para asegurarse de que todas las estaciones se enteren de la colisin y paren de transmitir.

5. Despus de mandar la seal de jamming, espera un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) e intenta transmitir otra vez (paso 1).






Fin del tiempode espera

Deteccin de colisiny envo de seal de jamming

Fin dela trama

Medio ocupadoEstacin en reposoTiempo entre tramas

TRANSMISIONESPERA

(BACKOFF)

REPOSO

Transmisin de la trama


4.4. IEEE 802.3: Nivel MACEl protocolo CSMA/CD

Pero... cmo se detecta una colisin?En un bus banda base, una colisin produce una sobretensin en el bus, de forma que con una deteccin por umbral sera suficiente.La longitud del bus debe estar normalizada, ya que si la seal se atenuara demasiado podran pasar desapercibidas las colisiones.

En una topologa en estrella la deteccin es ms sencilla, ya que si un hub detecta actividad en ms de una de sus entradas, se interpretara como colisin.





Se debe garantizar que una estacin que est transmitiendo una trama MAC detecta la colisin antes de terminar la transmisin de esa trama.Al tiempo mximo desde que una estacin comienza a transmitir hasta que detecta la colisin se le denomina slot time (tiempo o ranura de colisin).El peor caso para redes en banda base se produce en la transmisin de una trama MAC entre las dos estaciones ms alejadas dentro de la red. El tiempo necesario para detectar la colisin ser dos veces el retardo de propagacin (ida y vuelta)entre estas dos estaciones ms el tiempo de transmisin de la seal de jamming por parte del nivel MAC.



4.4. IEEE 802.3: Nivel MACRedes de rea local: Redes Ethernet




Esto implica que para una red dada (velocidad de transmisin y longitud de la red fijas), el slot time fijara el tamao mnimo de la trama.

Por ejemplo, para redes 10Base5, el slot time es de 51,2ms, que equivale al tiempo que se tarda en transmitir 512 bits. Por lo tanto la longitud mnima de la trama ser de 64 bytes. (si con todos los campos de la trama no se alcanzar esa logitud, habria que aadir un campo de relleno hasta completarla)

Si se detectara una colisin despus del slot time (late collisions), seran los niveles superiores los encargados de retransmitir la informacin.



4.4. IEEE 802.3: Nivel MACEl protocolo CSMA/CD

Con el fin de evitar nuevas colisiones, cada estacin debe esperar una cantidad de tiempo aleatoria (tiempo de espera o backoff), calculada mediante un algoritmo.El tiempo de espera es un mltiplo entero de tiempos de slot.

TBackoff = r TSlot Timedonde r es un nmero aleatorio, seleccionado dentro del rango:

0 r < 2k

siendo, k=Min (n,10)

Despus de un nmero mximo de intentos (16), la entidad MAC asume que existe algn problema y lo reporta la protocolo de nivel superior.


n nmero de intentos de transmisin


4.4. IEEE 802.3: Nivel MACEl protocolo CSMA/CD : Rendimiento


Tanenbaum 1996



Prembulo (Preamble)Siete bytes 10101010, para que la parte receptora del nivel fsico consiga la sincronizacin de bit.

Delimitador de principio de trama (SFD Start Frame Delimiter)Un byte 10101011, para que el nivel MAC de la parte receptora consiga la sincronizacin de trama.

Preamble

7

SFD

1Bytes

Campo


Formato de la trama



Direccin destino (DA Destination Address)Dos o seis bytes, dependiendo de la implementacin, que indican la direccin de la/s estacin/es destino de la trama. Puede ser:

Unicast o Individual (una estacn), primer bit a 0.Multicast (varias estaciones), primer bit a 1.Broadcast (todas las estaciones), todos los bits a 1.

Direccin origen (SA Source Address)Dos o seis bytes, dependiendo de la implementacin, que indican la direccin de la estacin origen de la trama.

Indicador de longitud (LI Length Indicator) o Tipo de trama (TF Type of Frame)Dos bytes que indican el nmero de bytes del campo de informacin (LI) o el protocolo de nivel superior (TF) que va encapsulado en la trama.

Preamble

7

SFD

1

DA

2 6Bytes

Campo SA

2 6

LI / TF

2



Informacin (Information)Es opcional. Puede tener cualquier nmero de bytes hasta el lmite de numeracin del campo de longitud (216=64K). En la prctica tiene como mximo 1500 bytes(MTU Maximum Transfer Unit), por problemas de almacenamiento intermedio (buffer), por lo que el tamao mximo de la trama MAC ser de 1518 bytes o 1526 bytes, dependiendo de la implementacin.Relleno (PAD)Serie de bytes aadidos cuando la longitud de la trama es demasiado pequea para el funcionamiento del protocolo CD (deteccin de colisin). Puede ser como mximo de 46 bytes.Secuencia de verificacin de trama (FCS Frame Check Sequence)Cuatro bytes que contienen un cdigo cclico redundante (CRC Cyclical Redundand Code) de 32 bits, calculado en el lado transmisor a partir de los otros campos de la trama (desde DA hasta PAD, ambos inclusive).El polinomio generador de este CRC es:x32+ x26+ x23+ x22+ x12+ x11+ x10+ x8+ x7+ x5+ x4+ x2+ x+1

Preamble

7

SFD

1

DA

2 6Bytes

Campo SA

2 6

LI / TF

2

Information PAD

Variable

FCS

4


4.4. IEEE 802.3: Nivel MACRedes de rea local: Redes Ethernet

Tiempo de 96 bitsTiempo entre tramas(interframe gap)

Tiempo de 512 bitsRanura de colisin(slot time)

4 bytes (32 bits)(debe ser menor de 48 bits)

Tamao de la trama JAM(seal de jamming)

64 bytes (512 bits)Tamao mnimo de la trama MAC1518 /1526 bytesTamao mximo de la trama MAC

ValoresParmetros



Transmisin


Esperar una trama por transmitir.Dar formato a la trama para

su transmisin

Esperar una trama por transmitir.Dar formato a la trama para

su transmisin

Seal de deteccin de portadora ON ?

Seal de deteccin de portadora ON ?

Esperar tiempo de separacinentre tramas. Iniciar transmisinEsperar tiempo de separacin

entre tramas. Iniciar transmisin

Se detecta colisin ?Se detecta colisin ?

Completar transmisin e indicarestado de transmisin realizada

Completar transmisin e indicarestado de transmisin realizada

Indicar estado de lmite deintentos excedido

Indicar estado de lmite deintentos excedido

Transmitir secuencia de interferencia. Incrementar intentos

Transmitir secuencia de interferencia. Incrementar intentos

Se lleg al lmite de intentos ?Se lleg al lmite de intentos ?

Calcular y dejar transcurrirtiempo de espera

Calcular y dejar transcurrirtiempo de espera

S

N

S

N

N

S



Se detecta seal entrante ?

Se detecta seal entrante ?

S

Activar seal de deteccin de portadora. Obtener sincronizacinde bit y esperar SFD. Recibir trama

Activar seal de deteccin de portadora. Obtener sincronizacinde bit y esperar SFD. Recibir trama

FCS y tamao de tramacorrectos ?

FCS y tamao de tramacorrectos ?

S

N

Direccin de destino coincidecon direccin propia o de grupo ?Direccin de destino coincide

con direccin propia o de grupo ?

Pasar trama a protocolo de subcapasuperior para su procesamiento

Pasar trama a protocolo de subcapasuperior para su procesamiento

S

Desechar tramaDesechar trama

N

N


Recepcin


4.5. IEEE 802.3 vs. Ethernet V.2

Las principales diferencias entre la especificacin Ethernet V.2 y la correspondiente a la norma IEEE 802.3 son las siguientes:

En Ethernet V.2 el campo Prembulo es de 8 bytes, mientras que en IEEE 802.3 se tienen 7 bytes de Prembulo y 1 byte de Indicador de comienzo de trama.

En Ethernet V.2 no se incluyen los campos Indicador de longitud y Pad, que si existen en IEEE 802.3.



4.5. IEEE 802.3 vs. Ethernet V.2

En Ethernet V.2 el campo Informacin tiene una longitud mnima de 46 bytes y mxima de 1500 bytes.

En Ethernet V.2 se incluye el campo Tipo de trama (TF Type of Frame), para indicar el protocolo de nivel superior (ARP, IP,ICMP, etc,..). Este campo no se contempl en IEEE 802.3 hasta 1997.


Preamble

8

DA

6Bytes

Campo SA

6

TF

2

Informacin

Variable

FCS

4


4.6. Direccionamiento Ethernet V.2

Las direcciones ethernet tienen una longitud de 48 bits y se representa como 12 dgitos hexadecimales (6 grupos de 2 dgitos separados por el signo de dos puntos).

Los tres primeros bytes son especficos del fabricante y son asignados por el IEEE. (OUI Organizationally Unique Identifier)

Los otros 3 bytes los asigna el fabricante.

Ejemplos:

08:00:20:1e:56:7d (direccin unicast)ff:ff:ff:ff:ff:ff (direccin broadcast)



4.7. Evolucin de las redes EthernetRedes de rea local: Redes Ethernet

10GBase-CX4802.3ak2004

1000Base-T802.3ab1999

10Base-F802.3j1993100Base-T

y Autonegociacin802.3u1995

Full-Duplex802.3x19971000Base-X802.3z1998

10GBase802.3ae2002

10Base-T802.3i19901Base5802.3e1987

10Base510Base2

10Broad36

802.3802.3a802.3b

1985

DescripcinSuplemento 802.3Ao


4.7.1. FastEthernet (IEEE 802.3 a 100 Mbit/seg)

Corresponde a la norma IEEE 802.3u, publicada en 1995. Tiene las siguientes configuraciones:


IEEE 802.3 (100 Mbps)

100Base-X

100Base-TX 100Base-FX 100Base-T4 100Base-T2

2 pares UTPCategora 5 2 pares STP 2 Fibras Opticas

4 pares UTPCategora 3 5

2 pares UTPCategora 3


4.7.1. FastEthernet (IEEE 802.3 a 100 Mbit/seg)Redes de rea local: Redes Ethernet

Banda base 4D-PAM-5Banda base 8B/6T

Banda base 4B/5B-NRZI

Banda base 4B/5B-MLT3Tipo de transmisin

RJ-45RJ-45SC dplex(SubscriberConector)

RJ-45Tipo de conector

2 pares UTP categora 3

4 pares UTP categora 3

2 f.o. multi/mono modo (1300 nm)

2 pares UTP categora 5 o 2

pares STPMedio de transmisin

100 Mbit/segVelocidad

EstrellaTopologa fsica

Uso escaso

2

100 m

Half Duplex (HD)

100Base-T4




Modo de transmisin

No existen equipos

2

100 m

100Base-T2


Se utiliza en algunos casosLa ms usadaObservaciones

412 m HD multi.2 Km FD multi.

20 Km FD mono.100 mLongitud mxima del segmento

100Base-FX100Base-TXParmetro



Al igual que IEEE 802.3 a 10 Mbit/seg, el protocolo de nivel MACes el CSMA/CD.

Su parmetros principales son:Formato de trama: 802.3 / EthernetDireccin MAC: 6 bytes (48 bits)Tamao min / max de la trama: 64 / 1518 bytesRanura de colisin (slot time): Tiempo de 512 bitsTiempo entre tramas (interframe gap): Tiempo de 96 bits

FastEthernet incluye las opciones de full-duplex y de autonegociacin.




Full-DuplexCorresponde a la norma IEEE 802.3x, publicada en 1997.Se aplica nicamente en conexiones punto a punto (por pares o fibra ptica) entre dos estaciones (no repetidores), normalmente en conexiones conmutador-conmutador o conmutador-servidor, donde el trfico es muy alto en ambas direcciones.Modifica el nivel MAC, desactivando el algoritmo CSMA/CD, para permitir la transmisin y recepcin simultanea, pudiendo duplicar la velocidad (x2) de Half-Duplex.Al desactivar la deteccin de colisin, la longitud mxima del segmento no est limitada por requerimientos de tiempo (colisin), sino por la capacidad del medio de transmisin para transportar seales, incrementndose la longitud mxima del segmento.




Full-DuplexAade un subnivel de Control MAC, que define un mecanismo de control de flujo para el enlace full-duplex. Este mecanismo incluye el envo de una trama pause por la estacin receptora en caso de congestin. Esta trama pause indica a la estacin transmisora que no enve tramas durante el periodo de tiempo especificado en el campo pause_time (en unidades de tiempo de slot time).


Preamble SFD DACampo SA Type Information PAD FCS

01:80:C2:00:00:01op_code pause_time

0001H

Trama de Control: Pause



Autonegociacin

La autonegociacin incluye los siguientes conceptos bsicos:

Se utiliza nicamente cuando el medio es de pares y el segmento es punto a punto (2 estaciones conectadas, una en cada extremo).

El proceso de autonegociacin tiene lugar durante la inicializacin del enlace (cuando se enciende la estacin o cuando se conecta el cable)

La autonegociacin utiliza su propio sistema de sealizacin (seales FLP Fast Link Pulses)




Autonegociacin

La autonegociacin permite a las estaciones del segmento intercambiar informacin de sus capacidades, de forma que dichas estaciones se configuran automticamente para conseguir el mejor modo de operacin en el segmento.

Se pueden determinar automticamente los siguientes parmetros:

Velocidad a 10 100 Mbit/segFull / Half duplexModo de transmisin (TX, T4, T2)Control de flujo



4.7.2. Gigabit Ethernet (IEEE 802.3 a 1000 Mbit/seg)

Corresponde a la norma IEEE 802.3z, publicada en 1998. Tiene las siguientes configuraciones:


IEEE 802.3 (1000 Mbps)

1000Base-X

1000Base-SX 1000Base-LX 1000Base-CX 1000Base-T

2 Fibras Opticasmonomodo

2 pares STP 4 pares UTPCategora 5

2 Fibras Opticasmultimodo


4.7.2. Gigabit Ethernet (IEEE 802.3 a 1000 Mbit/seg)Redes de rea local: Redes Ethernet

Banda base 8B/10B

Banda base 8B/10B

Banda base 8B/10B

Banda base 4D-PAM5Tipo de transmisin

Conector HSSDC

SC dplex(SubscriberConector)

SC dplex(SubscriberConector)

RJ-45Tipo de conector

2 pares STP cortos

2 f.o. monomodo(1300 nm)

2 f.o. multimodo(850 nm)

4 pares UTP categora 5Medio de transmisin

1 Gbit/segVelocidad

EstrellaTopologa fsica

2

5 Km

1000Base-LX


Modo de transmisin

Uso tpico en campus LAN

2

25 m

1000Base-CX


Observaciones

220 m100 mLongitud mxima del segmento

1000Base-SX1000Base-TParmetro



1000Base-SX

1000Base-LX

1000Base-CX

1000Base-T

STP

UTP Categoria 5

Fibra optica multimodo 62,5 m

Fibra optica multimodo 50 m



Fibra optica monomodo 10 m

25m 50m 250m 500m 2500m 5000m

Distancia Mxima



Al igual que IEEE 802.3 a 10 Mbit/seg y a 100 Mbit/seg, el protocolo de nivel MAC es el CSMA/CD.

Su parmetros principales son:Acceso al medio: CDMA/CDFormato de trama: 802.3 / EthernetDireccin MAC: 6 bytes (48 bits)Tamao min / max de la trama: 64 / 1518 bytes

Al igual que FastEthernet, Gigabit Ethernet tambin incluye las opciones de full-duplex y de autonegociacin.




El nivel MAC incluye dos caractersticas adicionales respecto a los anteriores:

Extensin de portadora: Es un campo de 0 a 448 bytes que se aade a continuacin del campo FCS, para que el tamao mnimo de la trama sea de 512 bytes (448+64), en lugar de 64 bytes. Esta extensin es aplicable al modo de transmisin half-duplex.

Rfaga de tramas: Permite transmitir mltiples tramas cortas de forma consecutiva (hasta un lmite), como si fuera una nica trama, evitando as la sobrecarga que introducira la extensin de portadora en cada una de ellas.




SWITCH

HUB HUB

Grupo de Trabajo

Grupo de Trabajo

Servidores Centrales

1 Gbps

100/10

00 Mb

ps

100/10

00 Mb

ps


4.7.3. 10-Gigabit Ethernet (IEEE 802.3 a 10 Gbit/seg)

Corresponde a la norma IEEE 802.3ae, publicada en 2002. Tiene las siguientes configuraciones:


IEEE 802.3 (10 Gbps)

10GBase-S 10GBase-L 10GBase-E 10GBase-LX4

Fibra Optica monomodoFibra Optica multimodo Fibra Optica monomodo Fibra Optica monomodoo multimodo


4.7.3. 10-Gigabit Ethernet (IEEE 802.3 a 10 Gbit/seg)Redes de rea local: Redes Ethernet

64B/66BTipo de transmisin

f.o. monomodo o multimodo(1310 nm)

f.o. monomodo(1550 nm)

f.o. monomodo(1310 nm)

f.o. multimodo(850 nm)Medio de transmisin

10 Gbit/segVelocidad

40 Km

10GBase-E (Extended)

Multiplexa 4 seales de luz mediante WDM

10 Km

10GBase-LX4

Uso tpico en redes MANObservaciones

10 Km300 mLongitud mxima del segmento

10GBase-L (Long)

10GBase-S (Short)Parmetro


4.7.3. 10-Gigabit Ethernet (IEEE 802.3 a 10 Gbit/seg)Redes de rea local: Redes Ethernet

10GBase-L(1310nm)

10GBase-S(850nm)

10GBase-LX4(1310nm)

10GBase-E(1550nm)

Fibra optica monomodo





100m 300m 1Km10m 10Km 40Km

Distancia Mxima

100Km



2.4 redes ethernet

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