capítulo 4: acceso a la red - escuela de ingeniería
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Capítulo 4:Acceso a la red
Introducción a redes
Ing. Aníbal Coto
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Capítulo 4: Objetivos
Los estudiantes podrán hacer lo siguiente:
Explicar la forma en que los protocolos y servicios de capa física admiten comunicaciones a través de las redes de datos.
Armar una red simple utilizando lo adecuado.
Explicar la función de la capa de enlace de datos en la admisión de comunicaciones a través de las redes de datos.
Comparar las técnicas de control de acceso al medio y las topologías lógicas que se utilizan en las redes.
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Capítulo 4
4.1 Protocolos de capa física
4.2 Medios de red
4.3 Protocolos de capa de enlace de datos
4.4 Control de acceso al medio
4.5 Resumen
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Cómo realizar la conexión
Conexión a la red
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Cómo realizar la conexión
Conexión a la red
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Cómo realizar la conexión
Tarjetas de interfaz de red
Conexión a una LAN inalámbrica con un extensor de alcance
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Propósito de la capa física
Capa física
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Propósito de la capa física
Medios de la capa física
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Propósito de la capa física
Estándares de la capa física
Organismo de estandarización
Estándares de red
ISO • ISO 8877: adoptó oficialmente los conectores RJ (p. ej., RJ-11, RJ-45).• ISO 11801: Estándar de cableado de red similar a EIA/TIA 568.
EIA/TIA
• TIA-568-C: estándares de cableado de telecomunicaciones, utilizados en casi todas las redes de datos, voz y video.
• TIA-569-B: estándares de construcción comercial para rutas y espacios de telecomunicaciones.
• TIA-598-C: código de colores para fibra óptica.• TIA-942: estándar de infraestructura de telecomunicaciones para centros
de datos.
ANSI • 568-C: Diagrama de pines RJ-45.Desarrollado en conjunto con EIA/TIA.
ITU-T • G.992: ADSL
IEEE• 802.3: Ethernet• 802.11: LAN inalámbrica (WLAN) y malla (certificación Wi-Fi)• 802.15: Bluetooth
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Principios fundamentales de la capa 1
Principios fundamentales de la capa física
Medios Componentes físicos
Técnica de codificación de la trama
Método de señalización
Cable de cobre
• UTP• Coaxial• Conectores• NIC• Puertos• Interfaces
• Codificación Manchester• Técnicas sin retorno a cero (NRZ)• Los códigos 4B/5B se utilizan con
la señalización de nivel 3 de la transición de múltiples niveles (MLT-3).
• 8B/10B• PAM5
• Cambios en el campo electromagnético
• Intensidad del campo electromagnético
• Fase de la onda electromagnética
Cable de fibra óptica
• Fibra óptica monomodo
• Fibra multimodo• Conectores• NIC• Interfaces• Láseres y LED• Fotorreceptores
• Pulsos de luz• Multiplexación por longitud de
onda con diferentes colores
• Un pulso es igual 1.• La ausencia de un
pulso se representa con un 0.
Medios inalámbricos
• Puntos de acceso
• NIC• Radio• Antenas
• DSSS (espectro ensanchado por secuencia directa)
• OFDM (multiplexación por división de frecuencia ortogonal)
• Ondas de radio
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Principios fundamentales de la capa 1
Ancho de banda
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Principios fundamentales de la capa 1
Rendimiento
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Principios fundamentales de la capa 1
Tipos de medios físicos
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Medios de red
Cables de cobre
UTP vs STP
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Cables de cobre
Características de los medios de cobre
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Cables de cobre
Medios de cobre
Cable de par trenzado blindado (STP)Cable de par trenzado no blindado (UTP)
Cable coaxial
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Cableado de cobre
Cable de par trenzado no blindado (UTP)
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Cableado de cobre
Cable de par trenzado blindado (STP)
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Cableado de cobre
Cable coaxial
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Cableado de cobre
Seguridad de los medios de cobre
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Cableado UTP
Propiedades del cableado UTP
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Cableado UTP
Estándares de cableado UTP
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Cableado UTP
Conectores UTP
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Cableado UTP
Tipos de cables UTP
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Cableado UTP
Prueba de cables UTP
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Cableado de fibra óptica
Propiedades del cableado de fibra óptica
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Cableado de fibra óptica
Diseño de cables de medios de fibra óptica
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Cableado de fibra óptica
Tipos de medios de fibra óptica
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Cableado de fibra óptica
Conectores de red de fibra óptica
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Cableado de fibra óptica
Prueba de cables de fibra óptica
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Cableado de fibra óptica
Comparación de fibra óptica y cobreCuestiones de
implementación Medios de cobre Fibra óptica
Ancho de banda admitido 10 Mbps a 10 Gbps 10 Mbps a 100 Gbps
Distancia Relativamente corta(1 a 100 metros)
Relativamente larga(1 a 100 000 metros)
Inmunidad a EMI y RFI BajoAlto
(Totalmente inmune)
Inmunidad a los peligros eléctricos
BajoAlto
(Totalmente inmune)
Costos de medios y conectores Valor más bajo Valor más alto
Habilidades de instalación requeridas
Valor más bajo Valor más alto
Precauciones de seguridad Valor más bajo Valor más alto
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Medios inalámbricos
Propiedades de los medios inalámbricos
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• Estándares IEEE 802.11• Comúnmente se denomina “Wi-Fi”.• Utiliza CSMA/CA.• Las variaciones incluyen:
• 802.11a: 54 Mbps, 5 GHz• 802,11b: 11 Mbps, 2,4 GHz• 802,11g: 54 Mbps, 2,4 GHz• 802.11n: 600 Mbps, 2,4 y 5 GHz• 802,11ac: 1 Gbps, 5 GHz• 802.11ad: 7 Gbps, 2,4 GHz, 5 GHz y 60 GHz
• Estándar IEEE 802.15• Admite velocidades de hasta 3 Mbps• Proporciona emparejamiento de dispositivos
a distancias de entre 1 y 100 m.
• Estándar IEEE 802.16• Proporciona velocidades de hasta 1 Gbps.• Utiliza una topología de punto a multipunto para
proporcionar acceso a servicios de banda ancha inalámbrica.
Medios inalámbricos
Tipos de medios inalámbricos
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Medios inalámbricos
LAN inalámbrica
Router inalámbrico Cisco Linksys EA6500 802.11ac
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Medios inalámbricos
Estándares de Wi-Fi 802.11
EstándarVelocidad máxima
FrecuenciaCompatibilidad con versiones
anteriores
802.11a 54 Mbps 5 GHz No
802.11b 11 Mbps 2,4 GHz No
802.11g 54 Mbps 2,4 GHz 802.11b
802.11n 600 Mbps 2,4 GHz o 5 GHz 802.11b/g
802.11ac 1,3 Gbps(1300 Mbps) 2,4 GHz y 5,5 GHz 802.11b/g/n
802.11ad 7 Gbps(7000 Mbps)
2,4 GHz, 5 GHz y 60 GHz 802.11b/g/n/ac
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Propósito de la capa de enlace de datos
Capa de enlace de datos
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Propósito de la capa de enlace de datos
Subcapas de enlace de datos
Red
Enlace de datos
Subcapa LLC
Subcapa MAC
Física
802.3 Ethernet
802.3 Ethernet
802.11
Wi-Fi
802.11
Wi-Fi
802.15
Bluetooth
802.15
Bluetooth
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Propósito de la capa de enlace de datos
Control de acceso al medio
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Propósito de la capa de enlace de datos
Provisión de acceso a los medios
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Capa de enlace de datos
Estructura de trama de la capa 2
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Estructura de trama de la capa 2
Creación de una trama
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Capa de enlace de datos
Estándares de la capa 2
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Estándares de la capa 2
Estándares de la capa de enlace de datos
Organismo de estandarización
Estándares de red
IEEE
• 802.2: Control de enlace lógico (LLC)• 802.3: Ethernet• 802.4: Token bus• 802.5: paso de tokens• 802.11: LAN inalámbrica (WLAN) y malla (certificación Wi-Fi)• 802.15: Bluetooth• 802.16: WiMax
ITU-T• G.992: ADSL• G.8100 - G.8199: aspectos de MPLS de transporte• Q.921: ISDN • Q.922: Frame Relay
ISO • Control de enlace de datos de alto nivel (HDLC)• ISO 9314: Control de acceso al medio (MAC) de la FDDI
ANSI • X3T9.5 y X3T12: Interfaz de datos distribuida por fibra (FDDI)
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Topologías
Control de acceso a los medios
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Topologías
Topologías físicas y lógicas
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Topologías de WAN
Topologías físicas de WAN comunes
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Topologías de WAN
Topología física punto a punto
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Topologías de WAN
Topología lógica punto a punto
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Topologías de WAN
Half duplex y full duplex
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Topologías de LAN
Topologías físicas de LAN
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Topologías de LAN
Topología lógica para medios compartidos
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Topologías de LAN
Acceso por contienda
Características Tecnologías de contienda
• Las estaciones pueden transmitir en cualquier momento.
• Existe colisión.• Existen mecanismos para resolver la
contienda por los medios.
• CSMA/CD para redes Ethernet 802.3• CSMA/CA para redes inalámbricas 802.11
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Topologías de LAN
Topología multiacceso
CSMA/CA
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Topologías de LAN
Acceso controlado
Características Tecnologías de acceso controlado
• Solo puede transmitir una estación por vez.
• Los dispositivos que desean transmitir deben esperar su turno.
• Sin colisiones.• Es posible que se utilice un método de
paso de tokens.
• Token Ring (IEEE 802.5)• Interfaz de datos distribuida por fibra
(FDDI)
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Topologías de LAN
Topología de anillo
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Trama de enlace de datos
La trama
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Trama de enlace de datos
El encabezado
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Trama de enlace de datos
Dirección de capa 2
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Trama de enlace de datos
El tráiler
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Trama de enlace de datos
Tramas LAN y WAN
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Trama de enlace de datos
Trama de Ethernet
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Trama de enlace de datos
Trama de protocolo punto a punto
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Trama de enlace de datos
Trama inalámbrica 802.11
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Acceso a la red
Resumen
• Protocolos de capa física
• Medios de red
• Protocolos de la capa de enlace de datos
• Control de acceso al medio
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